Un número mágico es un número de protones o neutrones en el núcleo de una partícula elemental que resulta en una estabilidad mucho mayor que la de los núcleos con otros números de protones o neutrones.
Los números mágicos de los núcleos están determinados en parte por la fuerza de acoplamiento de la órbita giratoria, que está relacionada con los giros de los protones o neutrones en un núcleo. La fuerza de acoplamiento de la órbita giratoria fue introducida por los premios Nobel Maria Goeppert Mayer y J.Hans D. Jensen, en 1949, para explicar la división de los estados cuánticos de protones o neutrones. Su origen real de la fuerza nuclear aún no se comprende completamente.
Los investigadores han identificado que el número mágico de seis es particularmente importante porque debe permitir que se investigue a fondo el origen del acoplamiento espín-órbita. Sin embargo, no se ha confirmado la existencia de una especie atómica con un número mágico de seis.
Ahora, un equipo de investigación internacional dirigido por la Universidad de Osaka ha cambiado esta situación al identificar una especie de carbono, un elemento esencial para la vida, que posee un número mágico de protones de seis. Realizaron experimentos que les permitieron medir los radiosde protones en los núcleos de diferentes isótopos de carbono los isótopos tienen el mismo número de protones pero diferentes números de neutrones en sus núcleos. Curiosamente, los diferentes isótopos de carbono mostraron radios de protones muy similares. Publicaron sus hallazgos en Comunicaciones de la naturaleza .
"La combinación de nuestros resultados de medición de radios con radios de carga nuclear, tasas de transición de cuadrupolo eléctrico y datos de masa atómica nos permitió identificar un isótopo de carbono con un número mágico predominante de seis", dice el primer autor del estudio, Dinh Trong Tran.
Para ayudar a comprender los resultados experimentales, los investigadores realizaron cálculos computacionales. Los radios de protones calculados coincidieron bien con los valores experimentales. La división de la órbita giratoria de los isótopos de carbono también se investigó mediante el análisis de datos experimentales y teóricos para la energía para agregar o eliminarun protón del núcleo de cada isótopo.
"Nuestro análisis demostró claramente que existen grandes divisiones de órbita giratoria universalmente para núcleos atómicos", explica el autor correspondiente Hooi Jin Ong. "Además, el número mágico de seis es tan prominente como el de otros números mágicos identificados".
La identificación del número mágico de seis proporciona una vía para investigar el origen de la división de la órbita giratoria en los núcleos atómicos. Los hallazgos del equipo aumentan el conocimiento fundamental de la fuerza de la órbita giratoria, el origen del número mágico de núcleos y el núcleoestabilidad, lo que representa una contribución a la comprensión integral eventual de la física nuclear.
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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