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Para conocer el tamaño de la nube de protones en el núcleo atómico, los físicos hacen colisionar un núcleo inestable con un blanco y observan cuántos protones pierde. Cuanto más grande es el núcleo proyectil, más frecuentemente choca con los núcleos del blanco y pierde partículas. Pero cuando el blanco es ligero, como el carbono, los cálculos requieren un coeficiente de corrección; de lo contrario, el tamaño resulta sobreestimado.

En el nuevo trabajo, se midieron las pérdidas de protones para 18 núcleos de la capa p (desde boro hasta neón) en blancos de hidrógeno, carbono, plata y plomo, a una energía de aproximadamente 240 MeV por nucleón. Se encontró que el coeficiente de corrección disminuye suavemente con el aumento de la masa del blanco y se vuelve igual a 1 para el plomo. Es decir, con un blanco de plomo no se necesitan correcciones: el tamaño medido coincide directamente con el real.

Este enfoque abre el camino a la medición precisa de los radios de protones de núcleos de vida corta, que viven milisegundos. Antes era necesario introducir coeficientes empíricos para ellos, pero ahora se puede prescindir de ellos simplemente eligiendo un blanco pesado. Esto es importante para comprender cómo están estructurados los núcleos en el límite de la estabilidad y para calcular procesos en las estrellas, donde estos núcleos nacen y mueren.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2608.14957v1

We found that a heavy target such as Pb is most suitable for determining the proton distribution radii of unstable nuclei through charge-changing cross-section ($$\sigma_\text{cc}$$) measurements. As a heavy ion probe, low-$$Z$$ targets are routinely used to determine nucleon distribution radii of unstable isotopes. This approach has recently been extended to study proton distribution radii from $$\sigma_\text{cc}$$ measurements. However, empirical scaling factors have to be introduced to apply the Glauber models. In the present work, we systematically investigated the scaling factor using 39 new $$\sigma_\text{cc}$$ data of 18 $$p$$-shell nuclei on hydrogen, carbon, silver, and lead targets at around 240 MeV/nucleon. Together with the existing data, we reveal a universal dependence of the scaling factor on both the masses of target nuclei and the separation energies of projectile nuclei. The scaling factors decrease with increasing target-nucleus mass and converge to 1 for the highest-$$Z$$ target, making the scaling unnecessary. We conclude that instead of a low-$$Z$$ target, employing a heavy target such as Pb in $$\sigma_\text{cc}$$ measurements is the best option to determine the proton distribution radii of unstable nuclei.