Cuando la mayoría de nosotros pensamos en un átomo, pensamos en diminutos electrones zumbando alrededor de un denso núcleo estacionario, compuesto de protones y neutrones, colectivamente conocidos como nucleones. Una colaboración entre Argonne del Departamento de Energía de EE.UU. y el Laboratorio Nacional Thomas Jefferson ha demostrado hasta qué punto la realidad es diferente de nuestra imagen sencilla, mostrando que una cuarta parte de los nucleones en un núcleo denso superan el 25 por ciento de la velocidad de la luz, cambiando la imagen de un núcleo estático que se tenía anteriormente.
"Normalmente imaginamos un núcleo como una disposición fija de partículas , cuando en realidad hay mucho de lo que sucede en el nivel subatómico que no podemos ver con un microscopio ", dijo el físico de Argonne John Arrington.
Arrington y sus colegas usaron uno de los grandes espectrómetros magnéticos del laboratorio Jefferson para ver el comportamiento de los nucleones en algunos átomos ligeros (deuterio, helio, berilio y el carbono). Los físicos han creído durante mucho tiempo que las "correlaciones de corto alcance" las interacciones dentro de los núcleos que producen un gran momentum en los nucleones, reflejarían en gran medida la densidad de los núcleos de los átomos, como lo hicieron en los núcleos más pesados.
Esta hipótesis en gran medida era cierta, excepto en el caso del berilio. A diferencia de los otros átomos que se investigan, el berilio contiene dos grupos de nucleones, cada uno asemejando a un núcleo de helio-4. Estos nucleones, a su vez, están ligados a un neutrón adicional. Debido a esta configuración algo difícil de manejar, los nucleones en el berilio experimentaron un número relativamente elevado de colisiones a pesar de ser uno de los núcleos menos denso.
El "aumento de la velocidad" nuclear observada por los investigadores puede ser el resultado de la interacción entre los quarks que componen los nucleones que entran en contacto unos con otros. Cada protón y neutrón consta de tres quarks que están enlazados ajustadamente entre ellos. Sin embargo cuando los nucleones se acercan mucho, las fuerzas que por lo general limitan a los quarks pueden quedar interrumpidas, modificando la estructura de quarks de los protones y neutrones, o posiblemente incluso formando partículas compuestas a partir de los quarks de los dos nucleones.
"Debido a que la interacción entre dos nucleones muy próximos entre sí es la responsable tanto de los cambios en el momentum y el comportamiento de los quarks, creo que es imperativo que los científicos continúen estudiando los fenómenos que tienen lugar allí", dijo Arrington. "Nuestra siguiente medición tratará de examinar esta cuestión directamente tras tomar una instantánea de las distribuciones de quarks en el momento en que los nucleones están muy juntos."
fuente de la información:
http://www.physorg.com/news/2012-03-picture-atomic-nucleus-emerges.html
