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Una explosión producida por una supernova.
Científicos simulan los núcleos más pesados producidos por una supernova

Científicos simulan los núcleos más pesados producidos por una supernova

Los resultados permitirán explicar la estructura y producción de materiales como el oro

europa press

Lunes, 1 de agosto 2016, 12:48

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Un grupo de investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC-CSIC) ha creado en el laboratorio algunos de los núcleos más pesados que se producen en una explosión de supernova para medir por primera vez un proceso clave en la formación de estos elementos. Los resultados permitirán mejorar las teorías que explican la estructura nuclear y entender la producción de los elementos más pesados del Universo.

Tal y como ha explicado este lunes la Universitat de València en un comunicado, los elementos de la tabla periódica se crearon en las estrellas a partir de los más simples, hidrógeno y helio. Los más pesados, como el platino, el oro o el uranio, se originaron probablemente durante la muerte de estrellas gigantes, cuando colapsan en una explosión supernova.

Los investigadores del IFIC han sido los primeros en medir el proceso de emisión retardada de neutrones que se produce en la desintegración beta en los núcleos más pesados estudiados hasta el momento, que se sitúan alrededor del número mágico de 126 neutrones. Los 'números mágicos' son agrupaciones de nucleones (protones y neutrones) en torno a una determinada cantidad (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126) que corresponde a completar una 'capa' del núcleo, lo que les confiere mayor estabilidad. Los núcleos estudiados son muy ricos en neutrones, se desintegran en segundos y dan lugar a elementos como el platino o el oro.

Ante la falta de datos sobre escenarios tan extremos como las supernovas o colisiones de sistemas binarios de estrellas de neutrones, los investigadores tratan de reproducir y analizar en el laboratorio los productos o "cenizas" de estos eventos. Es lo que han hecho los físicos del Ific utilizando los intensos haces de núcleos radiactivos del laboratorio GSI de Darmstadt, Alemania: al colisionar núcleos de uranio con un blanco fijo, estos se desintegran dando lugar a otros núcleos extremadamente inestables (exóticos), como ocurre en las explosiones de supernova cuando se forman los elementos, lo que se conoce como 'nucleosíntesis explosiva'.

Una mejora de los cálculos

En el artículo publicado en 'Physical Review Letters', los investigadores del IFIC ofrecen medidas de la desintegración beta de 20 elementos pesados, 9 de ellos publicados por primera vez, y cuantifican la emisión de neutrones en varios de ellos.

Según el investigador del IFIC César Domingo Pardo, que participa en el estudio, "estas medidas servirán para constreñir los modelos teóricos del núcleo atómico y las condiciones físicas de los escenarios estelares explosivos que dan lugar a los núcleos pesados en el Universo". "En la actualidad solo hay tres modelos globales que describen el núcleo atómico, y, para los núcleos más pesados como los empleados en este estudio, todos fallan en las predicciones de las vidas medias de la desintegración beta", ha revelado Domingo. Así, los nuevos datos experimentales obtenidos ayudarán a mejorar los cálculos teóricos para describir la física nuclear que determina la producción de elementos pesados como el oro y el uranio.

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