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Em contraste com a física clássica, o decaimento multipartículas é um fenômeno único no mundo quântico. O Magnésio-18 exemplifica esse sistema exótico, posicionado longe da linha gotejadora. Cuspindo pares de prótons um após o outro, o Magnésio-18 não ligado decai em Néon-16 e depois em Oxigênio-14 – uma cadeia de eventos que os físicos comparam a bonecos de nidificação. O estudo completo está acessível via DOI: 10.1007/s41365-024-01479-1. Crédito: Simin Wang
Liderada pelo físico Si-Min Wang, a equipe de pesquisa do Laboratório Principal de Física Nuclear e Aplicação de Feixe de Íons (MOE), Instituto de Física Moderna e Centro de Pesquisa de Física Nuclear Teórica de Xangai, NSFC, Universidade Fudan, documentou que 18O Mg passa por um mecanismo único de decaimento “multiprótons”, onde emite sequencialmente pares de dois prótons. Este processo, diferente do decaimento radioativo tradicional, sublinha uma interação complexa de forças nucleares, divergente dos modelos nucleares de longa data.
O fenómeno do decaimento de dois protões, previsto na década de 1960, passou de uma curiosidade teórica para uma realidade mensurável graças aos recentes avanços na tecnologia. O estudo desse comportamento incomum em 18O Mg, um nuclídeo longe da linha típica de estabilidade nuclear, oferece informações cruciais sobre as forças em jogo em núcleos altamente instáveis carregados de prótons.
Utilizando o método de canal acoplado Gamow, os pesquisadores capturaram e analisaram as interações e o decaimento dentro 18MG. Esta abordagem fornece uma visão detalhada da dinâmica estrutural nuclear, permitindo uma compreensão mais sutil do comportamento atômico durante o decaimento. “Nosso método melhorou significativamente a forma como interpretamos a interação entre os prótons e o núcleo durante o decaimento em condições extremas”, explica o professor Wang.
O estudo não apenas expande a compreensão acadêmica, mas também tem ramificações práticas em vários campos. Conhecimento sobre o comportamento de decaimento de núcleos exóticos como 18O Mg poderia influenciar os avanços nas interações fundamentais, nos setores de energia e em todos os tipos de sistemas quânticos abertos.
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O espectro calculado para 18Mg e 18C sugere que o estado fundamental de 18O Mg pode exibir um modo de decaimento “democrático”. Isto implica uma competição potencial entre as vias de decaimento de um único próton (1p) e dois prótons (2p) durante o processo de decaimento de 18MG. O estudo completo está acessível via DOI: 10.1007/s41365-024-01479-1. Crédito: Simin Wang
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Utilizando um modelo teórico avançado, o processo de decaimento de 18O Mg foi elucidado. Indica que a emissão simultânea de dois prótons é o modo de decaimento mais provável, apesar da viabilidade energética do decaimento de um único próton. O estudo completo está acessível via DOI: 10.1007/s41365-024-01479-1. Crédito: Simin Wang
A equipe está agora preparada para explorar mais a fundo como a deformação do núcleo influencia os processos de decaimento. Pesquisas futuras visam aprofundar as relações entre estruturas de núcleons e mecanismos de decaimento, com potencial para refinar extensivamente modelos teóricos em física nuclear.
“Ao converter o que antes era teórico em algo que agora podemos estudar e quantificar, esta investigação melhora tanto a nossa compreensão fundamental da física nuclear como a nossa capacidade de aplicar este conhecimento de forma prática”, afirmou o professor Wang. “Cada descoberta fornece não apenas novos insights acadêmicos, mas também soluções práticas que podem beneficiar vários campos tecnológicos no futuro”.
O trabalho está publicado na revista Ciência e Técnicas Nucleares.
Mais Informações:
Long Zhou et al, Estrutura e mecanismo de decaimento 2p de 18Mg, Ciência e Técnicas Nucleares (2024). DOI: 10.1007/s41365-024-01479-1
Fornecido por Ciência e Técnicas Nucleares
Citação: Processo de decaimento único do magnésio-18: da teoria à prática (2024, 27 de junho) recuperado em 27 de junho de 2024 em https://phys.org/news/2024-06-magnesium-unique-decay-theory.html
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