Os núcleos deformados são duplamente mágicos. Os cientistas descobriram a massa que faltava de zircônio-80
Cientista do Laboratório Nacional de Ciclotron Supercondutor (NSCL) e o Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) da Michigan State University resolveram o mistério da massa perdida de zircônio-80, um quebra-cabeça que eles próprios encontraram. Os experimentos realizados no NSCL mostraram que o núcleo da Zircônio-80contendo 40 prótons e 40 nêutrons é muito mais leve do que deveria ser. Os teóricos do FRIB já realizaram cálculos que fornecem respostas à pergunta sobre o que acontece com a massa perdida.
A relação entre teóricos e físicos experimentais é como uma dança coordenada, afirma o principal autor do artigo publicado na Nature Physics, Alec Hamaker. Às vezes são os teóricos que mostram o caminho e mostram algo antes da descoberta experimental, e às vezes são os experimentadores que descobrem algo que os teóricos não esperavam, acrescenta Ryan Ringle.
Fonte da imagem: Wikipedia / Aqueles
O desenvolvimento mais recente é apenas uma amostra do que os cientistas de todo o mundo podem esperar. Já oferece agora o NSCL, local líder nos EUA para pesquisas com raras Isótopos, enormes oportunidades para cientistas. Mas o FRIB, que está programado para abrir no próximo ano, será absolutamente único. Cientistas de todo o mundo serão capazes de fazer isótopos que não estão disponíveis em nenhum outro lugar. Instalações como o FRIB não só ampliam nosso conhecimento do universo, mas também nos permitem aprimorar os tratamentos de câncer, por exemplo. Ringle explica que o FRIB possibilitará pesquisas antes inacessíveis e que a instalação fornecerá novas descobertas por muitas décadas.
Mas vamos voltar ao nosso 80Zr. Foi feito no NSCL, e as capacidades da instalação permitiram aos cientistas medir sua massa com uma precisão sem precedentes. A massa desse elemento já havia sido medida antes, mas nunca com tanta precisão. E essas medidas precisas revelaram muitas coisas interessantes. Porque se podemos determinar a massa com tanta precisão, estamos na verdade medindo uma massa que foi perdida. Porque a massa de um núcleo atômico não é igual à soma das massas de Prótons e Nêutrons. Algumas das massas ausentes se manifestam como energia que mantém o núcleo unido, explica Ringle.
Todos nós nos lembramos da famosa equação de Einstein E = mc ^ 2. Isso significa nada mais do que isso Massa e Energie são equivalentes, eles são equivalentes. No entanto, isso só pode ser observado em condições extremas, como as encontradas no núcleo atômico. Porque se houver mais energia de ligação entre prótons e nêutrons no núcleo, se eles estiverem mais fortemente ligados uns aos outros, então mais massa estará faltando. E esse é exatamente o caso do núcleo de zircônio-80, porque novos experimentos mostraram que as forças entre nêutrons e prótons são maiores do que o esperado. E se assim for, os teóricos tiveram que encontrar uma explicação para por que isso aconteceu.
Então, eles examinaram as teorias existentes sobre 80Zr. Eles dizem, entre outras coisas, que este núcleo pode ser um núcleo mágico duplo.
Experimentos anteriores sugeriram que o Zircônio 80 núcleo assemelha-se a uma bola de rúgbi em vez de uma bola. Segundo os teóricos, essa forma poderia contribuir para a dupla "mágica" do núcleo. Os teóricos suspeitam há mais de 30 anos que o núcleo do zircão 80 é um núcleo duplo mágico deformado. Os experimentadores demoraram algum tempo a provar isso. E agora que eles têm evidências para apoiar a teoria, os teóricos podem dar o próximo passo, diz Hamaker.
Os cientistas estão esperando ansiosamente pelo início de FRIB e espero aprender mais sobre núcleos incomuns como este zircônio-80 por meio desta instalação.