Las mediciones de un átomo «doblemente mágico» revelan un descubrimiento inesperado
Un experimento pionero que aplasta átomos especiales de plomo con partículas de alta velocidad ha revelado un giro inesperado en la física nuclear.
Los físicos de la Universidad de Surrey esperaban que el plomo-208 (208Pb) tuviera un núcleo perfectamente esférico. En lugar de ello, sus hallazgos mostraron una forma ligeramente aplanada, desafiando así las suposiciones largamente sostenidas sobre la estructura atómica.
Un rompecabezas en el corazón de la física nuclear
El 208Pb se considera «doblemente mágico» porque tiene 82 protones y 126 neutrones, ambos números mágicos, en los que los nucleones forman envolturas completas. Esta estabilidad lo convierte en el isótopo estable más pesado conocido y en una referencia clave para la física nuclear.
Dada su estabilidad, los científicos supusieron que su núcleo sería una esfera perfecta. Sin embargo, utilizando el espectrómetro de rayos gamma GRETINA del Laboratorio Nacional de Argonne, los investigadores hallaron indicios de una sutil deformación.
«Combinamos cuatro mediciones distintas utilizando el equipo más sensible disponible, lo que nos permitió realizar esta difícil observación», afirma Mark Henderson, coautor del estudio. «Lo que descubrimos fue sorprendente: el plomo-208 no es esférico, lo que contradice la teoría nuclear».
Para investigar su forma, los investigadores bombardearon núcleos de 208Pb con partículas que viajaban a un 10% de la velocidad de la luz -aproximadamente 30.000 kilómetros por segundo (19.000 millas por segundo)-. Estas colisiones excitaron el núcleo, lo que permitió a los científicos analizar sus estados cuánticos y determinar su geometría.
Los resultados revelaron que el 208Pb tiene una forma ligeramente oblonga, lo que significa que está sutilmente comprimido en lugar de ser perfectamente redondo. Dado lo mucho que se ha estudiado este isótopo, este descubrimiento es sorprendente y da que pensar.
Repensar los núcleos atómicos
Este hallazgo sugiere que el comportamiento de los núcleos atómicos puede ser más complejo de lo que se pensaba. Los científicos exploran ahora posibles explicaciones, entre ellas las vibraciones irregulares que se producen cuando el núcleo se excita.
«Estos experimentos desafían nuestra comprensión de la estructura nuclear», afirma Paul Stevenson, físico nuclear de la Universidad de Surrey. «Estamos refinando nuestras teorías para determinar si estas deformaciones inesperadas proceden de vibraciones nucleares o de otro factor oculto».
Este descubrimiento no sólo reestructura nuestra comprensión del 208Pb, sino que también abre nuevas vías para el estudio de los elementos pesados y la estabilidad nuclear.
