Des chercheurs de l'Institut de physique moderne (IMP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et leurs collaborateurs ont synthétisé deux nouveaux isotopes, l'osmium-160 et le tungstène-156, qui jettent un nouvel éclairage sur les structures nucléaires et suggèrent que le plomb-164 pourrait être un noyau doublement magique avec une stabilité accrue.

L'étude a été publiée dans Physical Review Letters. et mis en évidence comme suggestion des éditeurs.

Les « nombres magiques » de protons et de neutrons peuvent rendre un noyau atomique particulièrement stable. Les nombres magiques traditionnels comprennent 8, 20, 28, 50, 82 et 126. Dans des études antérieures, les chercheurs ont découvert la disparition des nombres magiques traditionnels et l'émergence de nouveaux nombres magiques du côté riche en neutrons de la carte des nucléides.

D’autres nombres magiques traditionnels disparaîtront-ils dans la région nucléaire extrêmement déficiente en neutrons ? Des explorations plus approfondies sont nécessaires pour enrichir et développer les théories nucléaires et approfondir notre compréhension des forces nucléaires.

Dans cette étude, les chercheurs ont mené l'expérience sur le séparateur à recul rempli de gaz, le Spectrometer for Heavy Atoms and Nuclear Structure (SHANS), au centre de recherche sur les ions lourds de Lanzhou (HIRFL), en Chine.

Grâce à la réaction d’évaporation par fusion, les chercheurs ont synthétisé pour la première fois l’osmium-160 et le tungstène-156. Ils ont mesuré l’énergie des particules α et la demi-vie de l’osmium-160, qui est un isotope émetteur α. De plus, ils ont déterminé que le noyau fille, le tungstène-156, est un émetteur β+ avec une demi-vie de 291 ms.

Avec les données de désintégration α nouvellement mesurées, les chercheurs ont dérivé la largeur réduite de la désintégration α pour l'osmium 160 et l'ont comparée à celle d'autres noyaux comportant 84 neutrons mais moins de protons. Ils ont découvert une tendance surprenante :plus le nombre de protons est élevé, plus le nombre de protons est faible. le taux de décomposition.

"Cette tendance est interprétée comme une preuve du renforcement de la fermeture de la coquille de 82 neutrons vers la ligne d'égouttement des protons, qui est soutenue par l'augmentation des lacunes entre la coquille de neutrons prédite dans les modèles théoriques", a déclaré le Dr Yang Huabin de l'IMP, le premier auteur de l'article.

De plus, les chercheurs ont suggéré que la stabilité accrue de la fermeture de la coque à 82 neutrons peut être attribuée à la proximité croissante du noyau doublement magique plomb-164, qui pourrait être un noyau stable avec 82 protons et 82 neutrons. Bien que le plomb 164 soit prévu au-delà de la ligne d'écoulement des protons, l'effet de coquille renforcé a le potentiel d'en faire un noyau lié ou quasi-lié.

Plus d'informations : H. B. Yang et al, Découverte de nouveaux isotopes Os160 et W156 :Révéler une stabilité améliorée de la fermeture de la coque N=82 du côté déficient en neutrons, Physical Review Letters (2024). DOI : 10.1103/PhysRevLett.132.072502

Fourni par l'Académie chinoise des sciences