Descoberto novo núcleo atômico emissor de prótons

Nanotecnologia

Com informações da Universidade de Jyvaskyla - 05/06/2025

Decaimento por emiss?o de pr?tons

F?sicos descobriram um ?tomo superpesado decaindo por emiss?o de pr?tons - o avan?o anterior na ?rea havia sido alcan?ado h? mais de 30 anos, em 1996.

O decaimento radioativo de n?cleos at?micos tem sido um dos pilares da f?sica nuclear desde o in?cio desta ?rea de pesquisas, mas aqui o que est? envolvido ? um n?cleo pesado decaindo por emiss?o de pr?tons, em que um ?nico pr?ton ? ejetado para fora do n?cleo - isso ? bem diferente dos decaimentos radioativos alfa (emiss?o de um n?cleo de h?lio, 2 pr?tons + 2 n?utrons) e beta (um pr?ton se transforma em n?utron ou vice-versa, com emiss?o de um el?tron ou p?sitron).

"A emiss?o de pr?tons ? uma forma rara de decaimento radioativo, na qual o n?cleo emite um pr?ton para dar um passo em dire??o ? estabilidade," conta a pesquisadora Henna Kokkonen, da Universidade de Jyvaskyla, na Finl?ndia.

O experimento envolveu o estudo do n?cleo do ?stato, ou astat?nio, o elemento qu?mico de n?mero at?mico 85. Mais especificamente, os pesquisadores trabalharam com o is?topo mais leve conhecido desse elemento, o ¹⁸⁸At, composto por 85 pr?tons e 103 n?utrons.

N?cleos ex?ticos desse tipo s?o extremamente dif?ceis de estudar devido ao seu curto tempo de vida e baixas se??es de choque de produ??o, sendo necess?rio a cada avan?o desenvolver t?cnicas ainda mais precisas - a se??o de choque ? uma medida da probabilidade de uma determinada rea??o ocorrer quando part?culas colidem; uma "baixa se??o de choque de produ??o" significa que a probabilidade de criar esses n?cleos ex?ticos em um experimento ? muito pequena.

"O n?cleo foi produzido em uma rea??o de fus?o-evapora??o pela irradia??o de um alvo de prata natural com um feixe de ?ons ⁸⁴Sr," contou o professor Kalle Auranen.

N?cleo em forma de melancia

Al?m dos resultados experimentais, o estudo exigiu que a equipe expandisse o modelo te?rico para interpretar os dados medidos. Por meio do modelo, o n?cleo pode ser interpretado como fortemente prolato, ou seja, com uma forma parecida com uma melancia.

A mesma equipe recentemente demonstrou a exist?ncia de tr?s formatos diferentes do n?cleo at?mico, sendo elas esf?rica, oblata (achatada nos polos, como a Terra) e prolata (forma oblonga, ou alongada como uma melancia).

"As propriedades do n?cleo sugerem uma mudan?a de tend?ncia na energia de liga??o do pr?ton de val?ncia," afirmou Kokkonen. "Isso ? possivelmente explicado por uma intera??o sem precedentes em n?cleos pesados."

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