Bajo la piel de neutrones

Se cree que los núcleos pesados tienen una piel rica en neutrones en su superficie, y el espesor de dicha piel puede tener importantes implicaciones para la física de las estrellas de neutrones. Investigadores de PREX han conseguido obtener dicha medición de un núcleo de plomo 208.

Los resultados preliminares muestran que el grosor de dicha piel es de aproximadamente 0,33 millonésimas de nanómetro.

La obtención de la distribución de protones en los núcleos con las técnicas de difusión de electrones es relativamente sencilla, pero los neutrones no tienen carga eléctrica, por lo que los experimentadores han confiado en la dispersión de los hadrones, tales como protones y piones, para medir la distribución de neutrones. La interpretación de los datos de estos experimentos, sin embargo, depende del modelo de fuerza fuerte elegido para describir la interacción de los neutrones y hadrones.

En el experimento, una lámina delgada es bombardeada con un haz de 1.06 geV electrones, que llegan en lapsos de tiempo distintos, con sus espines alineados en paralelo (helicidad positiva) o antiparalelo (helicidad negativa) a su velocidad. Es la diferencia en la dispersión entre estos dos estados helicidad de lo que depende la distribución de neutrones en el núcleo de plomo.

En resumen, protones y neutrones están distribuidos en el núcleo de una determinada manera, en forma de nubes de distribución. Con el haz de electrones orientados de determinada forma, han podido medir el fenómeno de asimetría en la violación de la paridad, el cual es sensible al radio de la nube de distribución de neutrones. El resultado de dicha medición, error incluido, se corresponde con la diferencia de radio entre las nubes de distribución de neutrones y protones, lo cual proporciona la primera observación electrodébil de dicha piel de neutrones, tal y como se esperaba en núcleos pesados ricos en electrones.

Via Physics.aps.org