Plomo en lugar de carbono: cómo medir el núcleo con más precisión exprés
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.
El núcleo de plomo contiene 82 protones y su radio es aproximadamente 6 veces mayor que el radio del protón. Si un protón fuera del tamaño de un guisante, el núcleo de plomo sería como un balón de fútbol.