El estaño “doblemente mágico,” cuyo núcleo tiene 50 neutrones y 50 protones

El isótopo 100 Sn del estaño es el núcleo “doblemente mágico” más pesado, es decir, tiene un número mágico tanto de protones como de neutrones. El físico Eugene Wigner acuñó el término “número mágico” para referirse a ciertos números de protones (o de  neutrones) en el núcleo atómico para los que se espera que sean mucho más estables que los demás, en concreto, 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126. Los núcleos doblemente mágicos son ideales para estudiar la fuerza nuclear efectiva que une a los nucleones entre sí. No siempre estos núcleos son estables, lo son para el helio (4 He), oxígeno (16 O) y calcio (40 Ca), debido a la repulsión eléctrica entre los protones, que conforme crece Z requieren más neutrones que protones para su (meta)estabilidad. Por ello, los núcleos doblemente mágicos del níquel (56 Ni) y estaño (100 Sn) son inestables (radiactivos), aunque al primero solo le faltan dos neutrones para serlo (el 58 Ni es estable); por contra, el núcleo 100 Sn está demasiado lejos, tiene 12 neutrones menos, que el más ligero de los isótopos estables del estaño, 112 Sn, lo que lo hace muy difícil de estudiar. Se publica en Nature el primer estudio detallado de sus propiedades, como nos cuenta Daniel Bazin, “Nuclear physics: Symmetrical tin,” Nature 486: 330–331, 21 June 2012, haciéndose eco del artículo técnico de C. B. Hinke et al., “Superallowed Gamow–Teller decay of the doubly magic nucleus 100 Sn,” Nature 486: 341–345, 21 June 2012.

Lo más atractivo del 100 Sn es lo que lo hace muy difícil de estudiar, lo lejos que está de otros isótopos estables que hace que “fabricarlo” sea extremadamente difícil. Se han propuesto dos métodos, la colisión de núcleos de menor número atómico y la fragmentación mediante partículas alfa de núcleos más pesados. Hinke y sus colegas han utilizado el segundo, fragmentando núcleos de xenón 124 Xe, “cortando” sus nucleones más externos con proyectiles de alta energía. Aún así no es fácil y  Hinke y sus colegas solo han podido fabricar 259 núcleos para su estudio. Los resultados son espectaculares. Se ha mejorado mucho la precisión en la medida de su vida media, que ha resultado ser 1,16 ± 0,20 segundos. Por primera vez se ha medido en detalle el espectro de este núcleo tanto en su desintegración beta (emisión de positrones) como gamma (emisión de fotones), desintegración hacia el indio 100 In, que ha sido comparada con éxito con simulaciones númericas (predicciones teóricas). También se ha medido por primera vez el espectro de energía de los positrones en estas desintegraciones. Entrar en los detalles técnicos de este estudio nos llevaría muy lejos. Lo más importante es que en un futuro próximo se podrán utilizar estos isótopos para entender en detalle la fuerza nuclear efectiva que une a los protones y a los neutrones en los núcleos.

5 pensamientos en “El estaño “doblemente mágico,” cuyo núcleo tiene 50 neutrones y 50 protones

  1. Gracias por el post. Solo una pequeña errata fácilmente subsanable, se ha colado un pedacito del artículo original en un corta-pega: “que ha resultado ser was deduced to be”. ¡Gracias!

    • Si copias articulos tienes que indicarlo y no ponerlo como frases tuyas!… ai ai ai

      • Indignado, ¿cuál es el artículo que se supone que he copiado?

        Quizás te refieres a lo que dice Enrique. En la frase “Se ha mejorado mucho la precisión en la medida de su vida media, que ha resultado ser was deduced to be 1,16 ± 0,20 segundos.” Esta frase “copiada” en realidad es solo un trozo de texto tomado del artículo original de Nature, que incluye dentro un número, con objeto de copiar el número sin cometer errores. Olvidé eliminar el trozo de texto (en inglés) alrededor del número.

Los comentarios están cerrados.