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Científicos de cuatro continentes, incluidos algunos españoles, han logrado medir en un isótopo de estaño la mayor ‘fuerza de desintegración beta de tipo Gamow-Teller’ conocida hasta la fecha. Estudios de astrofísica y técnicas antitumorales se pueden beneficiar del hallazgo.
Un equipo internacional, en el que han participado investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto CSIC-Universidad de Valencia) y de la Universidad Politécnica de Cataluña, ha logrado medir la fuerza de desintegración de un isótopo extremadamente exótico del estaño, el Sn‐100.
El trabajo, publicado en el último número de la revista Nature, determina que este núcleo inestable presenta la denominada ‘fuerza de desintegración beta del tipo Gamow‐Teller’ más grande jamás medida en una desintegración nuclear.
“Esencialmente, éste es un estudio de física nuclear experimental con haces de iones exóticos o radiactivos, en el que se ha podido estudiar de una manera profunda las desintegraciones beta de tipo Gamow‐Teller (GT)”, señala el investigador del IFIC César Domingo‐Pardo.
Las desintegraciones beta de tipo GT consisten en un proceso mediante el cual el núcleo inestable de un átomo se transforma para estabilizarse. En este caso, un protón se transforma en un neutrón y genera la emisión simultánea de un positrón de alta energía y un neutrino electrónico.
“Comprender este tipo de transiciones es de especial interés en astrofísica, porque gobiernan los procesos de captura electrónica, los cuales juegan un papel fundamental para comprender el mecanismo de explosión en las supernovas”, explica Domingo‐Pardo.
El investigador continúa: “Desde el punto de vista experimental, el principal mérito de este estudio ha consistido en que se han conseguido producir 259 núcleos de Sn‐100 para su estudio en el laboratorio. Esto es una cantidad enorme si se compara con experimentos anteriores que no han logrado producir más de 20 núcleos”.
Posibles aplicaciones
“Además, se cree que Sn‐ 100 es el último isótopo sintetizado en un tipo de explosiones de supernovas por medio del mecanismo llamado de captura rápida de protones. Por lo tanto, este estudio experimental ha permitido conocer con mayor profundidad tanto la estructura nuclear como los mecanismos de nucleosíntesis que transcurren en estos eventos estelares” añade el científico.
El éxito del estudio, cuya fase experimental ha sido llevada a cabo en el acelerador de iones pesados del Gesellschaft für Schwerionenforschung (Instalación para la investigación con Iones Pesados) de Alemania, se debe, en gran parte, a los avances en técnicas de aceleradores.
Esto constituye uno de los beneficios colaterales mayores de este tipo de experimentos. Dichos desarrollos en las técnicas de aceleración repercuten positivamente en la aplicación precisa y eficiente de haces de iones para su uso en terapias de tumores con hadrones, en la que el GSI es un centro pionero.
Referencia bibliográfica:
C. B. Hinke et al. "Superallowed Gamow‐Teller Decay of the Doubly Magic Nucleus 100Sn". Nature 486, 21 de junio de 2012. DOI: 10.1038/nature11116.
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