Lo spettro 2D che mostra la correlazione tra le energie di madre e figlia α decade nella reazione di 36 Ar+ 176 HF. Credito:Yang Huabin
Un gruppo di ricerca presso l'Istituto di Fisica Moderna (IMP) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS), insieme ai loro collaboratori, ha recentemente sintetizzato un nuovo isotopo torio-207 e scoperto un regolare e distinto dispari-pari sfalsante (OES) in energie di decadimento α per nuclei con Z>82 e N<126. Lo studio è stato pubblicato come Lettera in Physical Review C il 19 maggio.
L'esperimento per produrre torio-207 è stato eseguito presso l'Heavy Ion Research Facility di Lanzhou (HIRFL), in Cina. L'isotopo è stato separato in volo dal separatore di rinculo riempito di gas Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure e identificato sulla base di una catena di decadimento α correlata. Il decadimento α del torio-207, misurato con un'energia delle particelle α di 8167 (21) keV e un'emivita di 9,7 (+46,6-4,4) ms, è stato assegnato come origine dallo stato fondamentale. Il nuovo isotopo torio-207 è il 34° nuclide sintetizzato all'IMP.
Combinando le nuove misurazioni con i dati esistenti, i ricercatori hanno ottenuto prove dirette dell'esistenza di un OES regolare e distinto nelle energie di decadimento α per i nuclei con Z>82 e N<126 lungo le catene isotopiche e isotoniche. Hanno scoperto che l'entità dell'OES è di circa un ordine di grandezza maggiore dei valori dedotti dalla classica formula di Bethe-Weizsacker, che indicava chiaramente che l'OES nelle energie di decadimento α è un effetto regolare e distinto piuttosto che trascurabile in quanto comunemente supposto.
L'OES nelle energie di decadimento α. Credito:Yang Huabin
Per sondare il meccanismo alla base dell'OES nelle energie di decadimento α, hanno eseguito i calcoli relativistici Hartree-Fock-Bogoliubo e modelli di shell su larga scala. Hanno scoperto che l'OES ha origine sia da correlazioni di accoppiamento che dal blocco di particolari orbitali da parte di nucleoni spaiati.
Questo studio rivela un nuovo meccanismo di sfalsamento dispari-pari indotto dallo scattering di accoppiamento e rappresenta una sfida per i modelli di massa nucleare. + Esplora ulteriormente
