Cuando un neutrón extra entra en el núcleo de un átomo, este se comporta como una taza desbordante: un poco más y el contenido se derrama. Físicos del centro francés GANIL organizaron esa "transferencia" de un neutrón desde un deuterón (el núcleo del hidrógeno pesado) hasta el núcleo del oxígeno-19. Como resultado, se formaba un núcleo de oxígeno-20, con un neutrón de más.
Este núcleo es inestable: algunos de sus estados viven menos de una millonésima de segundo y se desintegran al instante, emitiendo un neutrón. Los científicos observaron por primera vez varios de estos estados de vida corta con energías de 7,6 a 9,8 MeV, como si hubieran capturado fotogramas instantáneos de la caída de la taza. Para detectarlos, tuvieron que captar simultáneamente el protón emitido y la radiación gamma del decaimiento.
Estos núcleos con exceso de neutrones existen en la naturaleza, por ejemplo, en el interior de las estrellas de neutrones. Al comprender cómo viven y se desintegran, entendemos mejor cómo está hecha la materia en los rincones más extremos del universo.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.03053
The single-neutron transfer reaction $$^{19}$$O(d,p$$\gamma$$)$$^{20}$$O has been performed at GANIL, populating states up to and above the neutron separation energy. Bound states populated by s-wave and d-wave transfer have been observed with improved experimental angular distributions. Critically, several unbound states between 7.6 MeV and 9.8 MeV have been accessed for the first time through the 19O(d,p) channel, and isolated via particle-$$\gamma$$ spectroscopy.
El núcleo del oxígeno-20 vive menos de una billonésima de segundo, pero alcanza a revelar las fuerzas que mantienen unido al átomo.
En la ciencia ficción se suele escribir sobre elementos inestables que explotan ante la menor perturbación. Aquí hay una idea similar: un neutrón extra vuelve el núcleo tan frágil que se desintegra casi al instante.