Identificados três modelos distintos do núcleo atômico

Na tentativa de entender melhor o perfil do núcleo atômico, Adrian Plaza e seus colegas das universidades de Jyväskylä, na Finlândia, e Liverpool, no Reino Unido, conseguiram, pela primeira vez, observar diretamente três diferentes deformações no núcleo atômico.

Essas deformações, que se relacionam a três formas distintas – esférica, oblata (achatada nos polos, como a Terra) e prolata (alongada, semelhante a um ovo) – existem simultaneamente próximo ao estado fundamental de energia do átomo, neste caso, do chumbo-190 (190Pb).

A Física já sugere que o formato do núcleo de um átomo pode variar, com diferentes formas coexistindo, mas até agora ninguém havia conseguido comprovar experimentalmente a presença dessas formas no mesmo núcleo.

“O 190Pb é um dos núcleos mais intrigantes que estudamos”, afirmou Plaza. “Ele não apenas apresenta múltiplas formas coexistentes, mas nossas descobertas também indicam que ele pode ser um exemplo clássico de estados nucleares em que as funções de onda combinam de maneira significativa as contribuições de cada uma dessas formas.”

A equipe utilizou várias técnicas para identificar raios γ (gama) emitidos durante o relaxamento dos estados nucleares, associando-os diretamente a configurações de formas específicas.

A primeira técnica envolveu a medição dos raios γ e elétrons de conversão emitidos logo após a síntese do átomo no acelerador de partículas. A segunda técnica concentrou-se nos raios γ liberados após a desexcitação de um estado metaestável, enquanto a terceira técnica determinou o tempo de vida dos estados nucleares excitados utilizando o efeito Doppler, fornecendo dados essenciais sobre a coexistência de diferentes configurações.

Essas medições confirmaram a natureza prolata de uma banda excitada, reatribuíram a banda mais baixa a uma configuração oblata (desafiando estudos anteriores que sugeriam uma forma esférica) e identificaram um candidato para o primeiro estado excitado esférico já observado.

Os resultados desafiam os modelos atuais, indicando a necessidade de desenvolver modelos teóricos mais abrangentes. Os achados sobre o 190Pb oferecem uma nova referência, fornecendo restrições valiosas que ajudarão a aprimorar nossa compreensão da interação nuclear.

Além disso, a coexistência de diferentes formas no núcleo representa um desafio significativo para a teoria nuclear, especialmente ao tentar descrever fenômenos quânticos mais complexos.

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