Un traguardo significativo è stato raggiunto nel campo della fisica nucleare grazie all’osservazione diretta di tre distorsioni distinte nel nucleo dell’isotopo piombo-190 (190Pb). Queste distorsioni rappresentano tre forme uniche del nucleo, identificate come:
- Sferica
- Oblata (simile a una sfera schiacciata)
- Prolata (allungata, simile a un’anguria)
La loro coesistenza avviene in prossimità dello stato fondamentale del nucleo stesso. Questo studio, pubblicato nel gennaio 2025 sulla rivista Communications Physics, è stato reso possibile grazie all’impiego di tecniche sperimentali all’avanguardia. Esso mette in evidenza la necessità di sviluppare modelli teorici più sofisticati per una comprensione approfondita di tali fenomeni.
La Coesistenza delle Forme nei Nuclei Atomici
Da oltre sessant’anni, la comunità scientifica è a conoscenza della possibilità che i nuclei atomici possano manifestarsi in forme diverse. Tuttavia, la misurazione di tre distorsioni coesistenti all’interno di un singolo nucleo ha rappresentato una sfida significativa. Un team di ricercatori provenienti dall’Università di Jyväskylä in Finlandia e dall’Università di Liverpool nel Regno Unito ha recentemente superato questo ostacolo. Attraverso l’uso di tecniche avanzate, i ricercatori hanno analizzato i raggi gamma emessi durante il rilassamento degli stati nucleari, riuscendo a collegare queste emissioni a specifiche configurazioni di forma.
I risultati ottenuti hanno confermato:
- La natura prolata di una banda eccitata
- La riassegnazione della banda più bassa a una forma oblata, contraddicendo studi precedenti
- Identificazione di un potenziale candidato per il primo stato eccitato sferico
Adrian Montes Plaza, ricercatore con doppio dottorato all’Università di Liverpool e all’Università di Jyväskylä, ha commentato: “Il 190Pb è uno dei nuclei più intriganti che abbiamo studiato. Non solo mostra più forme coesistenti, ma i nostri risultati suggeriscono anche che potrebbe servire come esempio da manuale di stati nucleari con funzioni d’onda che mescolano significativamente i contributi di ciascuna di queste forme.”
Svelare i Misteri del 190Pb
Gli esperimenti sono stati condotti presso il Laboratorio di Acceleratori dell’Università di Jyväskylä, dove sono state impiegate tre tecniche sperimentali avanzate per analizzare le proprietà del 190Pb. Le tecniche utilizzate includono:
- Misurazione dei raggi gamma e degli elettroni di conversione emessi immediatamente dopo la sintesi al bersaglio di produzione
- Analisi dei raggi gamma emessi durante la de-eccitazione di uno stato metastabile
- Utilizzo dell’effetto Doppler per determinare le durate degli stati nucleari eccitati
Janne Pakarinen, ricercatore senior e autore corrispondente dello studio, ha sottolineato l’importanza di combinare più tecniche sperimentali: “Questo approccio si sta rivelando potente per esplorare fenomeni nucleari rari. Ogni metodo fornisce informazioni complementari, permettendoci di costruire un quadro più chiaro del mescolamento delle configurazioni nel 190Pb.”
Avanzare la Teoria Nucleare con Fenomeni Rari
Lo studio del 190Pb non solo arricchisce la nostra comprensione delle forme nucleari, ma evidenzia anche l’importanza di nuclei rari nel progresso dei modelli teorici. La coesistenza delle forme rappresenta una sfida significativa per la teoria nucleare, che deve affrontare la complessità dei fenomeni quantistici. I risultati ottenuti dal 190Pb forniscono un importante punto di riferimento per i modelli all’avanguardia, offrendo nuove restrizioni e spunti per affinare la nostra comprensione delle interazioni nucleari.
In conclusione, la ricerca condotta su 190Pb ha aperto nuove strade nella fisica nucleare e ha messo in luce la necessità di un continuo sviluppo teorico per affrontare le sfide poste dalla coesistenza delle forme nei nuclei atomici.
Fonti e Riferimenti dell'Articolo:
