Ilustração esquemática da configuração experimental. Um feixe de prótons de 392 MeV do anel do acelerador de cíclotron colide com um alvo de estanho. Após um UMA Sn (p, pα) A − 4 Reação Cd, um próton espalhado é detectado pelos detectores de plano focal, câmaras de deriva, e cintiladores de plástico depois de atravessar o espectrômetro Grand Raiden em um ângulo de 45,3 ° em relação ao feixe de prótons. Uma partícula α nocauteada é detectada pelos detectores de plano focal atrás do espectrômetro LAS em um ângulo de 60,0 ° em relação ao feixe de prótons. Crédito: Ciência (2021). DOI:10.1126 / science.abe4688
Uma grande equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma maneira de medir as formações de aglomerados na 'pele' de nêutrons externos de uma variedade de isótopos de estanho ricos em nêutrons. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve o uso de reações de nocaute para obter evidências da formação de aglomerados α na superfície de isótopos de estanho ricos em nêutrons. Ou galinha, com o MIT, publicou um artigo da Perspectives na mesma edição do jornal descrevendo o estudo e sua relevância para a pesquisa de estrelas de nêutrons.
O decaimento α é um tipo de radioatividade envolvida com isótopos pesados quando partículas com pares de prótons e nêutrons são perdidas para o ambiente ao seu redor. Os físicos têm estudado o decaimento α por mais de um século e ainda não entendem completamente onde e quando as partículas perdidas são formadas. Neste novo esforço, os pesquisadores procuraram aprender mais sobre o decaimento α e a natureza das partículas envolvidas.
Como observam os pesquisadores, núcleos pesados fornecem um meio importante para estudar matéria rica em nêutrons. Esses materiais tendem a ter uma camada externa de isótopos. A pele é uma área onde a densidade dos nêutrons é maior do que a densidade dos prótons nos núcleos - é tipicamente impactada pela formação de aglomerados em áreas externas onde a densidade é menor.
O trabalho dos pesquisadores envolveu o disparo de prótons de alta energia em isótopos de estanho e, em seguida, o estudo das partículas ejetadas. Eles foram capazes de medir a formação de aglomerados (feitos de núcleos de hélio-4) com muita precisão na pele para uma ampla gama de isótopos de estanho do tipo que poderia ser usado para construir modelos.
Além de fornecer aos físicos uma maneira de medir com precisão as formações de aglomerados, o trabalho também pode ajudar os astrofísicos a entender melhor as interações entre os prótons que sobram quando uma estrela de nêutrons se forma, e lançar luz sobre os nêutrons no centro da estrela. Como Hen observa, isso permitiria modelar a equação de estado da estrela de nêutrons. Ele também sugere que o trabalho pode levar a pedidos de novos níveis de precisão em cálculos teóricos que levam em conta aglomerados nucleares e correlações.
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