I ricercatori dell’Istituto di fisica moderna (IMP) dell’Accademia cinese delle scienze (CAS) e i loro collaboratori hanno sintetizzato due nuovi isotopi – l’osmio-160 e il tungsteno-156 – che gettano nuova luce sulle strutture nucleari e suggeriscono che il piombo-164 potrebbe essere un nucleo doppiamente magico con maggiore stabilità.
Lo studio è stato pubblicato in Physical Review Letters ed evidenziato come suggerimento dell'editore.
I "numeri magici" di protoni e neutroni possono rendere un nucleo atomico particolarmente stabile. I numeri magici tradizionali includono 8, 20, 28, 50, 82 e 126. In studi precedenti, i ricercatori hanno scoperto la scomparsa dei numeri magici tradizionali e l'emergere di nuovi numeri magici sul lato ricco di neutroni della carta dei nuclidi.
Gli altri numeri magici tradizionali scompariranno nella regione nucleare estremamente carente di neutroni? Sono necessarie ulteriori esplorazioni per arricchire e sviluppare le teorie nucleari e per approfondire la nostra comprensione delle forze nucleari.
In questo studio, i ricercatori hanno condotto l'esperimento presso il separatore di rinculo riempito di gas, Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure (SHANS), presso l'Heavy Ion Research Facility di Lanzhou (HIRFL), Cina.
Utilizzando la reazione di evaporazione della fusione, i ricercatori hanno sintetizzato per la prima volta l'osmio-160 e il tungsteno-156. Hanno misurato l’energia delle particelle α e l’emivita dell’osmio-160, che è un isotopo che emette α. Inoltre, hanno determinato che il nucleo figlia, il tungsteno-156, è un emettitore β+ con un'emivita di 291 ms.
Con i dati sul decadimento α appena misurati, i ricercatori hanno derivato l’ampiezza ridotta del decadimento α per l’osmio-160 e lo hanno confrontato con quelli di altri nuclei con 84 neutroni ma meno protoni, e hanno trovato una tendenza sorprendente:maggiore è il numero di protoni, minore è il numero di protoni. il tasso di decadimento.
"Questa tendenza è interpretata come prova del rafforzamento della chiusura del guscio di 82 neutroni verso la linea di gocciolamento dei protoni, che è supportata dall'aumento dei gap del guscio di neutroni previsti nei modelli teorici", ha affermato il dottor Yang Huabin dell'IMP, il primo autore dell'articolo.
Inoltre, i ricercatori hanno suggerito che la maggiore stabilità della chiusura del guscio da 82 neutroni può essere attribuita alla crescente vicinanza al nucleo doppiamente magico piombo-164, che potrebbe essere un nucleo stabile con 82 protoni e 82 neutroni. Sebbene il piombo-164 sia previsto oltre la linea di gocciolamento del protone, l'effetto guscio potenziato ha il potenziale per renderlo un nucleo legato o quasi legato.
Ulteriori informazioni: H. B. Yang et al, Scoperta di nuovi isotopi Os160 e W156:rivelazione di una maggiore stabilità della chiusura del guscio N=82 sul lato carente di neutroni, lettere di revisione fisica (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.072502
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
