Investigadores del Departamento de Física de la Universidad de Jyväskylä (Finlandia) han obtenido nueva información sobre la energía de cierre de la llamada capa de neutrones mágicos número 50 en las cadenas de isótopos de plata. Información nueva y más detallada sobre las propiedades del núcleo aportará información importante para perfeccionar nuestra comprensión de la energía nuclear. La investigación mejora los modelos teóricos más modernos y beneficia así la descripción global de los núcleos atómicos.
Los físicos nucleares centran su atención en el área debajo del estaño-100 (100Sn) en la carta atómica. Las proximidades de Tin-100, el núcleo autocombinante doblemente mágico más pesado, exhiben una variedad de fenómenos de estructura atómica. Las propiedades nucleares esenciales, como la energía de enlace del núcleo externo en esta región, son importantes para evaluar la estabilidad del cierre de la capa y la evolución de energía de una sola partícula. Además, estas propiedades ayudan a estudiar las interacciones protón-neutrón y la proximidad a las líneas de goteo de protones en isómeros de larga vida.
“Además, las energías vinculantes ofrecen los datos necesarios para describir con precisión procesos astrofísicos como la captura rápida de protones. Los datos nucleares precisos sirven como punto de referencia crítico para las predicciones teóricas en física nuclear, asegurando la precisión y confiabilidad de los modelos teóricos. Los radios de carga son observaciones innovadoras en nuestro comportamiento. norte=50 en la cadena isotópica de plata”, explica Mikael Rapponen, científico de la Universidad de Jyväskylä y docente.
Nuevas Tecnologías para información más detallada
En un trabajo reciente, los investigadores utilizaron una eficiente fuente de iones láser receptor de cavidad caliente y emplearon una sofisticada técnica de resonancia de iones-ciclotrón de imágenes de fase (PI-ICR) con un espectrómetro de masas con trampa Penning. Esto permitió la investigación de la magia. norte = 50 con más detalle de la capa de neutrones en exóticos isótopos de plata.
“El uso de nuevos métodos de producción para los núcleos externos, combinados con técnicas de medición de masa de alta precisión, permite sondear la masa del estado fundamental de los núcleos de plata-95-97 y el estado isomérico de la plata-96 con una precisión de aproximadamente 1 keV/ c² Incluso cada 10 minutos Incluso si el rendimiento es tan bajo como un evento”, dijo Zhuang Ge, investigador de la Academia de la Universidad de Jyväskylä. “Estos nuevos valores de masa miden su robustez. norte = 50 cierres de conchas en cadenas isotópicas de plata y cálculos de modelo de conchas, teoría funcional de densidad y ab initio nuclear de última generación de referencia norte = Z línea”, continuó GE.
Los teóricos deben replicar los resultados experimentales.
La energía de excitación específica del isómero plata-96 sirve como punto de referencia para las primeras predicciones de propiedades nucleares más allá del estado fundamental, particularmente para núcleos impares cerca de la línea de goteo de protones cerca del Estaño-100. Además, la primera medición precisa de la energía de excitación de un isómero de plata-96, como posible isómero nuclear astrofísico, permite tratar el estado fundamental y los isómeros de plata-96 como especies separadas en el modelado astrofísico.
“Todos los enfoques teóricos aplicados enfrentan desafíos a la hora de reproducir tendencias en las propiedades del estado fundamental nuclear en todo el espectro. norte = 50 hacia la capa de neutrones y la línea de goteo de protones. Nuestras mediciones aportan así información importante para refinar las fuerzas nucleares y mejorar estos modelos teóricos y así beneficiar la descripción global de los núcleos nucleares”, afirma G.K.
Mediciones de isótopos más detalladas
Este trabajo destaca las capacidades científicas de los nuevos métodos experimentales empleados por primera vez en las instalaciones IGISOL del Laboratorio del Acelerador. El acoplamiento de la técnica del espectrómetro de masas Penning-trap de imágenes de fase con una fuente de iones láser receptor de cavidad caliente proporciona una sensibilidad notablemente alta que permite la medición de masas de alta precisión de isótopos exóticos con rendimientos extremadamente bajos.
“Los estudios en curso, basados en los logros de este trabajo, arrojarán luz sobre las propiedades del estado fundamental. N=Z en la región por debajo del estaño 100 en el corto plazo”, afirmó Reponen.
El estudio fue publicado carta de revisión física el 26 de septiembre de 2024 y es una continuación directa de la publicación anterior de los investigadores Comunicarse con la naturaleza.