Prima osservazione di 28O

Natura volume 620, pagine 965–970 (2023) Citare questo articolo

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Sottoporre un sistema fisico a condizioni estreme è uno dei mezzi spesso utilizzati per ottenere una migliore comprensione e una visione più profonda della sua organizzazione e struttura. Nel caso del nucleo atomico, uno di questi approcci consiste nello studio degli isotopi che hanno rapporti neutroni-protoni (N/Z) molto diversi rispetto ai nuclei stabili. Gli isotopi leggeri e ricchi di neutroni mostrano i rapporti N/Z più asimmetrici e quelli che si trovano oltre i limiti di legame, che subiscono un'emissione spontanea di neutroni ed esistono solo come risonanze di brevissima durata (circa 10-21 s), forniscono i test più rigorosi delle moderne teorie della struttura nucleare. Qui riportiamo la prima osservazione di 28O e 27O attraverso il loro decadimento in 24O e quattro e tre neutroni, rispettivamente. Il nucleo 28O è di particolare interesse poiché, con Z = 8 e N = 20 numeri magici1,2, nel quadro standard del modello a guscio della struttura nucleare ci si aspetta che faccia parte di un numero relativamente piccolo di cosiddetti "doppiamente" nuclei magici. Si è scoperto che sia 27O che 28O esistono come risonanze strette e basse e le loro energie di decadimento vengono qui confrontate con i risultati di sofisticati modelli teorici, incluso un calcolo del modello a guscio su larga scala e un approccio statistico di recente sviluppo. In entrambi i casi, le interazioni nucleari sottostanti sono state derivate da efficaci teorie di campo della cromodinamica quantistica. Infine, è dimostrato che la sezione trasversale per la produzione di 28O da una trave 29F è coerente con il fatto che essa non presenta una struttura a guscio chiuso N = 20.

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