Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan y el Centro RIKEN Nishina en Japón descubrieron ocho nuevos isótopos raros de los elementos fósforo, azufre, cloro, argón, potasio, escandio y, lo más importante, calcio.
Estos son los isótopos más pesados de estos elementos jamás encontrados.
Los isótopos son formas diferentes de elementos que se encuentran en la naturaleza. Los isótopos de cada elemento contienen el mismo número de protones, pero un número diferente de neutrones. Cuantos más neutrones se agregan a un elemento, más "pesado" es. El isótopo más pesadode un elemento representa el límite de cuántos neutrones puede contener el núcleo. Además, los isótopos del mismo elemento tienen diferentes propiedades físicas. Los isótopos "estables" viven para siempre, mientras que algunos isótopos pesados solo pueden vivir durante unos segundos. Algunos incluso más pesados.Es posible que apenas existan fracciones de segundo antes de desintegrarse.
Los isótopos de vida corta más interesantes sintetizados durante un experimento reciente en la Fábrica de Rayos de Isótopos Radiactivos RIBF de RIKEN fueron calcio-59 y calcio-60, que ahora son los isótopos de calcio más cargados de neutrones conocidos por la ciencia. El núcleo de calcio-60 tiene 20 protones y el doble de neutrones. Eso es 12 neutrones más que el más pesado de los isótopos de calcio estables, el calcio-48. Este isótopo estable se desintegra después de vivir durante cientos de quintillones de años, o 40 trillones de veces la edad del universo.En contraste, el calcio-60 vive unas pocas milésimas de segundo.
Oleg Tarasov, físico del personal del Laboratorio Nacional de Ciclotrón Superconductor NSCL en MSU, es un portavoz del experimento.
Tarasov explicó que probar la existencia de un cierto isótopo de un elemento puede mejorar la comprensión de los científicos de la fuerza nuclear. Esta es una búsqueda de larga data en la ciencia nuclear.
"En el corazón de un átomo, los protones y los neutrones se mantienen unidos por la fuerza nuclear, formando el núcleo atómico", dijo Tarasov. "Los científicos continúan investigando qué combinaciones de protones y neutrones pueden existir en la naturaleza incluso si es solopor fracciones fugaces de un segundo "
Alexandra Gade, profesora de física en MSU y científica en jefe de NSCL, está interesada en la comparación de los nuevos descubrimientos con los modelos nucleares. En cierto modo, estos modelos pintan una imagen del núcleo en diferentes resoluciones.
"Algunos de estos modelos que describen núcleos en la escala de resolución más alta predicen que 20 protones y 40 neutrones no se mantendrán unidos para formar Ca-60", dijo Gade. "El descubrimiento de calcio-60 hará que los teóricos identifiquen los ingredientes que faltan"en sus modelos "
Varios de los otros nuevos isótopos de azufre y cloro, S-49 y Cl-52, no se prevé que existan por varios modelos que pintan una imagen de núcleos de menor resolución. Sus ingredientes ahora también se pueden refinar.
Crear e identificar isótopos raros es la versión de física nuclear de un formidable problema de aguja en un pajar. Para sintetizar estos nuevos isótopos, los investigadores aceleraron un intenso haz de partículas pesadas de zinc en un bloque de berilio. En los escombros resultantesde la colisión, con una posibilidad minúscula, se forma un isótopo raro como el calcio 60. El intenso haz de zinc que permitió el descubrimiento del calcio 59 y el calcio 60 fue proporcionado por el RIBF, que actualmente alberga la mayor parte del mundo.potente acelerador en el campo. Los isótopos calcio-57 y 58 fueron descubiertos en 2009 en NSCL.
En el futuro, la Instalación para haces de isótopos raros FRIB en la Universidad Estatal de Michigan permitirá a los científicos ser capaces de producir calcio-68 o incluso calcio-70, que pueden ser los isótopos de calcio más pesados.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instalación de la Universidad Estatal de Michigan para haces de isótopos raros . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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