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» » Señales de agrupación en los núcleos por colisiones nucleares

Referencia: Physics.APS.org .
por Kevin Dusling, 18 marzo 2014

La estructura interna de los núcleos está lejos de ser simple: los protones y los neutrones de un núcleo tienden a formar núcleos de helio (partículas alfa), que luego se cree que se disponen en estructuras como los que se ven en los sólidos cristalinos, una configuración conocida como agrupación alfa.

Por ejemplo, el estado fundamental del carbono-12 (12C) puede ser concebido como tres partículas alfa unidas en una disposición triangular. Hasta el momento, sólo hay pruebas indirectas del agrupamiento alfa, el cual proviene de modelos de cálculo comparativo que miden las energías de enlace y los espectros de excitación de los núcleos.

Ahora, una propuesta experimental publicada en Physical Review Letters sugiere que, la prueba directa para el agrupamiento alfa en los núcleos ligeros como el 12C, 16O, o el 20Ne podrían observarse en las colisiones nucleares de alta energía, como las que se realizan en Brookhaven’s Relativistic Heavy Ion Collider ​​o en el CERN’s Large Hadron Collider.

Los investigadores tienen pruebas sólidas de que cuando dos grandes núcleos (como el plomo o el oro) colisionan a energías relativas forman un medio caliente y denso, llamado plasma de quarks y gluones (QGP). Este fluido de plasma se expande rápidamente, dando lugar a una explosión de partículas que se miden en los detectores de gran tamaño.

Según los cálculos de Wojciech Broniowski, de la Jan Kochanowski University en Polonia y del Instituto de Física Nuclear de la Academia polaca de Ciencias, y de Enrique Ruiz Arriola, de la Universidad de Granada, en España, se demuestra que el espectro de partículas emitidas debe ser sensible a la distribución espacial de nucleones en los núcleos en colisión.

Concretamente, si la agrupación alfa se produce en 12C, entonces las colisiones de plomo-carbono pueden generar lo que los físicos ​​llaman, el flujo triangular, una característica asimetría del momentum del patrón de partículas detectadas.

Los experimentadores del CERN ya están planeando buscar este efecto. Entre tanto, la propuesta es bienvenida como algo adicional que puede ayudar a resolver cuestiones en dos campos dispares: la estructura nuclear de baja energía y la cromodinámica cuántica de alta energía.


- Publicación: Wojciech Broniowski and Enrique Ruiz Arriola. Phys. Rev. Lett. 112, 112501 (2014). Published March 18, 2014
- Imagen: agrupaciones nucleares, de Physical Review Letters.
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Editor del blog Pedro Donaire

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