Núcleo de halo - Halo nucleus

En física nuclear , un núcleo atómico se denomina núcleo halo o se dice que tiene un halo nuclear cuando tiene un núcleo central rodeado por un "halo" de protones o neutrones en órbita, lo que hace que el radio del núcleo sea apreciablemente mayor de lo previsto. por el modelo de gota de líquido . Los núcleos de halo se forman en los bordes extremos de la tabla de nucleidos (la línea de goteo de neutrones y la línea de goteo de protones ) y tienen vidas medias cortas, medidas en milisegundos. Estos núcleos se estudian poco después de su formación en un haz de iones .

Por lo general, un núcleo atómico es un grupo de protones y neutrones estrechamente unidos. Sin embargo, en algunos nucleidos, hay una sobreabundancia de una especie de nucleón. En algunos de estos casos, se formará un núcleo nuclear y un halo.

A menudo, esta propiedad puede detectarse en experimentos de dispersión, que muestran que el núcleo es mucho más grande que el valor esperado. Normalmente, la sección transversal (correspondiente al radio clásico) del núcleo es proporcional a la raíz cúbica de su masa, como sería el caso de una esfera de densidad constante. Específicamente, para un núcleo de número de masa A , el radio r es (aproximadamente)

donde es 1.2 fm .

Un ejemplo de un núcleo de halo es el 11 Li , que tiene una vida media de 8,6 ms. Contiene un núcleo de 3 protones y 6 neutrones, y un halo de dos neutrones independientes y débilmente unidos. Se descompone en 11 Be por la emisión de un antineutrino y un electrón. Su radio de masa de 3,16 fm es cercano al de 32 S o, aún más impresionante, de 208 Pb , ambos núcleos mucho más pesados.

La confirmación experimental de los halos nucleares es reciente y está en curso. Se sospecha de candidatos adicionales. Se calcula que varios nucleidos, incluidos 9 B, 13 N y 15 N, tienen un halo en el estado excitado pero no en el estado fundamental .

Lista de nucleidos conocidos con halo nuclear

Los núcleos que tienen un halo de neutrones incluye 11 Sea y 19 C . 6 He , 11 Li , 17 B , 19 B y 22 C exhiben un halo de dos neutrones .

Los núcleos de halo de dos neutrones se rompen en tres fragmentos y se denominan borromeos debido a este comportamiento, de manera análoga a cómo los tres anillos borromeos están unidos entre sí, pero no hay dos que compartan un vínculo. Por ejemplo, el núcleo del halo de dos neutrones 6 He (que puede tomarse como un sistema de tres cuerpos que consta de una partícula alfa y dos neutrones) está unido, pero ni el 5 He ni el dineutrón lo están. 8 He y 14 Be exhiben un halo de cuatro neutrones.

Los núcleos que tienen un halo de protones incluyen 8 B y 26 P . Un halo de dos protones es exhibida por 17 Ne y 27 S . Se espera que los halos de protones sean más raros e inestables que los halos de neutrones debido a las fuerzas repulsivas del exceso de protones.


Número atómico
Nombre # de
isótopos de halo nucleares

Isótopos de halo nuclear

Composición de halo
Vida media (ms)
2 helio 2 helio-6
helio-8
2 neutrones
4 neutrones
801 (10)
119,1 (12)
3 litio 1 litio-11 2 neutrones 8,75 (14)
4 berilio 2 berilio-11
berilio-14
1 neutrón
4 neutrones
13810 (80)
4,35 (17)
5 boro 3 boro-8
boro-17
boro-19
1 protón
2 neutrones
4 neutrones
770 (3)
5,08 (5)
2,92 (13)
6 carbón 2 carbono-19
carbono-22
1 neutrón
2 neutrones
49 (4)
6,1+1,4
−1,2
10 neón 1 neón-17 2 protones 109,2 (6)
15 fósforo 1 fósforo-26 1 protón 43,7 (6)
dieciséis azufre 1 azufre-27 2 protones 15,5 (15)

Ver también

Referencias

Otras lecturas