Os livros de física podem ter que ser atualizados agora que uma equipe de pesquisa internacional encontrou evidências de uma transição inesperada na estrutura dos núcleos atômicos.

A descoberta foi publicada na revista Cartas de revisão física . Autor principal Bo Cederwall, professor de física nuclear do KTH Royal Institute of Technology, afirma que as medições ao longo da vida de nuclídeos deficientes em nêutrons em uma gama de cadeias de isótopos de metais pesados ​​de vida curta revelaram um comportamento nunca antes observado nos estados mais baixos de energia.

Cederwall diz que os padrões indicam uma transição de fase - isto é, mudança rápida na matéria de um estado para outro - isso é inesperado para este grupo de isótopos e inexplicado pela teoria.

"As descobertas de fenômenos que vão contra a teoria padrão são sempre muito interessantes e bastante incomuns, "Cederwall diz. A equipe de pesquisa do KTH incluiu estudantes de doutorado Özge Aktas e Aysegul Ertoprak, Professor Assistente Chong Qi, Professor Emérito Robert Liotta, postocs Hongna Liu e Maria Doncel, e os pesquisadores visitantes Sanya Matta e Pranav Subramaniam.

“Continuar com o desenvolvimento da teoria e com experimentos complementares pode levar à necessidade de revisar o que é dito sobre os núcleos atômicos nos livros didáticos, "Cederwall diz.

A pesquisa se concentrou em estados excitados em núcleos situados próximo ao estado fundamental em energia que têm vida extremamente curta, na ordem de milionésimos de milionésimo de segundo.

"Não são apenas os estados que estamos estudando de curta duração, os núcleos que investigamos são tão instáveis, difícil de produzir e identificar, que muito pouca informação sobre sua estrutura foi medida antes, " ele diz.

Por um ano, o grupo de pesquisa analisou vários terabytes de dados. A radiação gama foi estudada a partir de reações nucleares nas instalações do acelerador de partículas da Universidade de Jyväskylä, Finlândia. O equipamento de medição, que usa cristais de germânio de alta pureza em seu núcleo, pode identificar as espécies nucleares mais raras de um vasto fundo de nuclídeos mais estáveis ​​produzidos nas reações.

Além de compreender em profundidade como os menores componentes do universo são construídos, os métodos e sistemas de detecção que a equipe de pesquisa desenvolveu podem ser aplicados na medicina e na tecnologia. Diagnóstico e tratamento de radiação do câncer, tecnologias para detecção de substâncias radioativas no meio ambiente, e o controle de segurança nuclear contra a proliferação nuclear são alguns exemplos. O grupo de física nuclear do KTH também trabalha com essas aplicações de sua pesquisa básica.

"É a extrema sensibilidade da técnica de medição que é crucial para nossos resultados. Nossa tecnologia cada vez mais refinada servirá tanto para novas aplicações quanto para experimentos de próxima geração, "Cederwall diz.