Una ricerca pubblicata oggi su Nature racconta della scoperta di un comportamento dei nuclei atomici mai osservato prima: una sorta di ''nuoto sincronizzato'' delle particelle che compongono un nucleo ''strano'', esotico e poco stabile.
La scoperta e' stata realizzata in Francia con l'importante contributo di ricercatori dell'INFN - Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Laboratori Nazionali di Legnaro, Sezioni di Napoli e Padova).
Si tratta, spiegano i fisici, di una nuova fase nucleare, presente nello stato fondamentale e nei primi stati eccitati dei nuclei pesanti instabili. I ricercatori hanno fatto scontrare nuclei di atomi pesanti per creare nuclei atomici con un numero uguale di protoni e neutroni, in stati eccitati e molto instabili. Nei nuclei con un gran numero di nucleoni, infatti, la stabilita' e' generalmente assicurata da un eccesso di neutroni sui protoni (cosa che non avviene nei nuclei piu' leggeri dei quali i piu' stabili hanno circa lo stesso numero di neutroni e protoni).
Rivelando i raggi gamma, neutroni, protoni e altre particelle, emessi dai nuclei quando tornano allo stato di minima energia, e' stata osservata la struttura fondamentale di un isotopo instabile dell'atomo di palladio, il 92Pd, il cui nucleo contiene esattamente 46 protoni e 46 neutroni. Il moto del nucleo di questo isotopo sembra essere dominato da coppie neutrone-protone, contrariamente tutti i nuclei atomici finora conosciuti, la cui struttura a bassa energia e' determinata da coppie di nucleoni identici (protone-protone o neutrone-neutrone). Le coppie protone-neutrone mostrano un accoppiamento di spin paralleli, una sorta, appunto, di nuoto sincronizzato, diverso da quello che si osserva negli altri nuclei, nell'elio liquido (il fenomeno noto come superfluidita'), o tra coppie di elettroni quando si raffredda la materia a oltre 271 gradi sotto lo zero (il fenomeno noto come superconduttivita'). Essendo causa di comportamenti collettivi tra coppie di nucleoni, queste correlazioni protone-neutrone possono influenzare il movimento di rotazione dei nuclei.
''In generale, lo studio del decadimento dei nuclei atomici esotici risponde all'esigenza di conoscere piu' a fondo le forze nucleari per testare i modelli teorici in modo decisivo - afferma Giacomo De Angelis, responsabile nazionale dell'esperimento - La comprensione della struttura dei nuclei porta poi preziose informazioni sui meccanismi di nucleosintesi stellare. E' in questi processi, infatti, che i nuclei piu' leggeri, bombardati da altre particelle, diventano piu' pesanti e instabili e decadono, originando la maggior parte degli elementi chimici piu' comuni''.

 

 


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