Des chercheurs du CERN, l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, ont découvert que les noyaux d’or déficients en neutrons présentent un mécanisme de changement de forme similaire à celui observé dans les noyaux de mercure et de bismuth, qui alternent considérablement de la forme d’un ballon de football à celle d’un ballon de rugby à mesure que des neutrons uniques sont éliminés. du noyau.
La découverte, décrite dans un article qui vient d’être publié dans Lettres d’examen physiquesurvient un peu plus de 50 ans après la première découverte du phénomène dans les noyaux légers de mercure.
Pour étudier les noyaux d’or, qui contiennent 79 protons, l’équipe à l’origine de la nouvelle étude a utilisé trois installations de l’installation ISOLDE du CERN. La puissance combinée des trois dispositifs a permis à l’équipe de déterminer les rayons des noyaux d’or de 104 neutrons jusqu’à 97 neutrons, soit 21 neutrons de moins que celui de l’or que l’on peut trouver dans les rivières.
Étant donné une transition précédemment observée d’une forme presque sphérique au neutron numéro 108 à un ballon de rugby au neutron numéro 107, suivie d’un plateau de ballons de rugby jusqu’au neutron numéro 104, une continuation possible du plateau et une transition vers des formes presque sphériques étaient attendu.
Cette continuation du plateau a été observée, tout comme la transition, qui se produit au neutron numéro 101 et est une image quasi-miroir – centrée sur le neutron numéro 104 – de la transition observée précédemment. Cependant, un phénomène supplémentaire de forme stupéfiante a également été observé au niveau du neutron numéro 99.
« Ce modèle d’évolution de la forme nucléaire ne ressemble à aucun autre que nous ayons vu auparavant », a déclaré James Cubiss, auteur principal de l’article, dans un communiqué aux médias. « Contrairement aux noyaux de mercure et de bismuth, dans lesquels les formes stupéfiantes montrent que les formes des ballons de football et de rugby sont presque égales en termes de compétition afin de minimiser leurs énergies de liaison, les ballons de rugby gagnent dans les noyaux d’or proches du neutron numéro 104. Mais ils vient tout juste de gagner, comme en témoigne la forme stupéfiante au nombre de neutrons 99 et le retour soudain vers des formes semblables à celles d’un ballon de football.
Les théoriciens de l’équipe ont ensuite effectué des calculs de pointe des rayons nucléaires et les ont comparés aux données. Ils ont découvert que le modèle peut suivre les noyaux d’or errants, mais seulement si certaines autres données sont utilisées pour contraindre les calculs.
Selon eux, cinquante ans plus tard, le phénomène de changement de forme constitue toujours un énorme défi pour la théorie nucléaire.
