Núcleo atômico em forma de abóbora sofre decaimento radioativo estranho

Físicos na Finlândia criaram um núcleo atômico em forma de abóbora que ejeta prótons de uma forma rara

decaimento radioativo. Eles relataram os resultados do estudo na revista Physical Review Letters.

De acordo com PhysicsWorld, o núcleo de lutécio-149 tem a maiora meia-vida mais curta entre todos os elementos radioativos que são emissores de prótons. Ele perde metade de sua radioatividade (decai em outros elementos) em apenas 450 nanossegundos.

O lutécio é um elemento de terra rara queApresenta-se naturalmente como um metal prateado com 71 prótons e 71 nêutrons no núcleo. Geralmente é encontrado na crosta terrestre junto com o elemento metálico itérbio. Na década de 1980, os cientistas observaram um isótopo de lutécio, uma variante do átomo com um número diferente de nêutrons no núcleo conhecido como lutécio-151, que decaiu e ejetou um próton do núcleo enquanto estava no estado fundamental. O estado fundamental é o nível de energia mais baixo que os elétrons de um átomo podem ter e sua configuração mais estável. A emissão de prótons é rara, e o lutécio-151 foi o primeiro isótopo a emitir prótons ao decair para um estado fundamental estável.

Estudar o decaimento de prótons permite aos pesquisadoresolhe dentro do núcleo de um átomo e entenda como os prótons e os nêutrons estão relacionados entre si. Como parte dessa linha de pesquisa, Kalle Auranen, pesquisador de pós-doutorado em física na Universidade de Jyväskylä, e seus colegas criaram um novo isótopo de lutécio, o lutécio-149, que possui 71 prótons e 78 nêutrons em seu núcleo.

Eles descobriram que o lutécio-149 era ainda maismais estranho que o lutécio-151. Primeiro, seu núcleo não é uma esfera organizada, mas sim uma esfera oblonga comprimida, um pouco como uma abóbora. Em segundo lugar, a meia-vida do lutécio-149 é significativamente mais curta do que a meia-vida do lutécio-151, que é de 80,6 milissegundos.

Como parte do novo estudo, os cientistas criaramisótopo, isótopo de níquel para torrefação (níquel-58), isótopo de rutênio (rutênio-96). O novo isótopo do lutécio decai em itérbio-148, que por si só não pode existir por muito tempo: sua meia-vida é de 250 milissegundos.

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