Correlação entre pares de nêutrons observados em núcleos de hélio-8

Dois aglomerados de dois nêutrons (2n) existem ao redor do núcleo de hélio-4. Bolas vermelhas: prótons. Bolas azuis: nêutrons. Crédito: Wataru Horiuchi, Osaka Metropolitan University

#Nêutrons 

Núcleos atômicos consistem em núcleons como prótons e nêutrons, que são unidos por força nuclear ou interação forte. Essa força permite que prótons e nêutrons formem estados ligados; no entanto, quando apenas dois nêutrons estão envolvidos, a força de atração é ligeiramente insuficiente para criar tal estado.

Isso levanta a questão: quatro nêutrons seriam adequados? Essa questão cativou os físicos atômicos, que procuraram ativamente desvendar esse mistério tanto no campo teórico quanto no experimental.

Com núcleos fracamente ligados, nos quais não há forte atração do centro, considerar dois nêutrons como uma única unidade é essencial para entender as correlações de quatro nêutrons.

Portanto, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor associado Wataru Horiuchi e pelo professor Naoyuki Itagaki, da Escola de Ciências da Universidade Metropolitana de Osaka, concentrou-se na possibilidade de correlações aprimoradas entre os dois pares de nêutrons que compõem os quatro nêutrons extras no isótopo de hélio 8He ( 8Ele contém dois prótons e um total de seis nêutrons). Suas descobertas foram publicadas na Physical Review C.

A equipe realizou extensos cálculos de equações de mecânica quântica e demonstrou com sucesso a existência de aglomerados dineutron-dineutron distribuídos ao redor do núcleo 4He antes de mostrar o arranjo que esses aglomerados assumem.

O professor Horiuchi disse: “Núcleos com um desequilíbrio de prótons e nêutrons, como em 8He, não existem naturalmente na Terra, mas acredita-se que sejam gerados abundantemente em ambientes cósmicos, como nas estrelas, através do processo de nucleossíntese. Nossos resultados fornecem novos insights sobre as formas de ligação ainda amplamente desconhecidas dos nêutrons e aprofundam nossa compreensão das origens dos elementos ao nosso redor.”


Publicado em 09/08/2023 00h49

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