El caparazón nuclear del plomo se ha vuelto más resistente exprés
En el centro de cada átomo hay un núcleo: una densa esfera de protones y neutrones. Estas partículas no se amontonan al azar, sino que llenan niveles de energía estrictos, como pisos en un rascacielos. Cuando un piso está completamente ocupado, el núcleo se vuelve especialmente estable: los físicos lo llaman número mágico.
El más pesado de estos números en núcleos estables es 126 neutrones. Es precisamente lo que hace que el plomo-208 sea doblemente mágico y tan resistente que sirve como punto final para muchas cadenas de desintegración radiactiva. Pero, ¿qué le sucede a esta capa si comenzamos a quitar protones del plomo? ¿Se debilita o, por el contrario, se vuelve aún más fuerte? La respuesta a esta pregunta ha eludido a los científicos durante décadas, porque los núcleos necesarios para los experimentos (platino-204 y oro-205) son demasiado raros y viven solo unos minutos.
Un equipo del Centro Helmholtz en Darmstadt resolvió el problema con precisión de joyero. Aceleraron un haz de núcleos en un acelerador, lo introdujeron en un anillo de almacenamiento y midieron las masas con dos métodos diferentes simultáneamente. El resultado fue asombroso: los núcleos de platino-204 y oro-205 resultaron ser más resistentes de lo que predecían las extrapolaciones, en 403 y 464 kiloelectronvoltios. Es como si los constructores esperaran que los pisos superiores del rascacielos fueran endebles, pero de repente se convirtieran en los más confiables de todo el edificio. Además, la interacción entre protones y neutrones se comportó de manera extraña: al cruzar el número mágico 126, se dividió en dos, algo que nadie había visto antes.
Los nuevos datos no son solo una línea en un manual. Son un calibrador directo para los modelos teóricos que intentan comprender cómo nacen el oro, el platino y el uranio en el universo. Es precisamente en estos núcleos ricos en neutrones donde ocurre la captura rápida de neutrones: el famoso proceso r que truena en la colisión de estrellas de neutrones. Ahora los físicos tienen un punto de apoyo sólido donde antes solo había conjeturas.
El núcleo de oro-205 estudiado en el experimento vive solo 31 segundos; en ese tiempo, la luz alcanza a viajar de la Tierra a la Luna y de regreso.
En la novela «Zapatos de plomo» de los hermanos Strugatski se menciona una «estrella de plomo»; ahora está claro que su estabilidad podría explicarse precisamente por la capa de neutrones reforzada.