{"id":20116,"date":"2025-04-04T09:26:03","date_gmt":"2025-04-04T07:26:03","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/?p=20116"},"modified":"2025-08-19T15:39:29","modified_gmt":"2025-08-19T13:39:29","slug":"equipo-igfae-resonancia-berilio-10","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/es\/equipo-igfae-resonancia-berilio-10\/","title":{"rendered":"Un equipo del IGFAE encuentra una resonancia \u00fanica en el berilio-10"},"content":{"rendered":"<p>Un equipo del IGFAE participa en un trabajo que ha descubierto una resonancia \u00fanica en el berilio-10, un is\u00f3topo radiactivo de este elemento qu\u00edmico. La investigaci\u00f3n<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1103\/PhysRevLett.134.012502\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">, publicada en la revista <em>Physical Review Letters<\/em><\/a><em>, <\/em>ha encontrado esta resonancia a 7,27 MeV (megaelectronvoltios), justo por debajo del umbral de energ\u00eda a la que podr\u00edan liberarse part\u00edculas alfa. Esto sugiere que el berilio-10 excitado a esta energ\u00eda presenta una fuerte estructura de c\u00famulos alfa, comport\u00e1ndose como dos part\u00edculas alfa y dos neutrones unidos.<\/p>\n<p>El experimento se ha desarrollado en el acelerador ReA6, situado en la Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) de la Universidad Estatal de Michigan, en los Estados Unidos. Desde el IGFAE han participado Yassid Ayyad, investigador Ram\u00f3n y Cajal y uno de los autores principales del art\u00edculo, y Alicia Mu\u00f1oz, estudiante de doctorado. En este trabajo, Yassid Ayyad realiz\u00f3 el an\u00e1lisis de los datos utilizando un marco desarrollado por el personal del IGFAE, incluida Alicia Mu\u00f1oz. Las herramientas utilizadas en este estudio ser\u00e1n importantes para futuras investigaciones sobre n\u00facleos at\u00f3micos raros y ex\u00f3ticos, en particular para la agrupaci\u00f3n en n\u00facleos.<\/p>\n<h5><strong>Agrupaci\u00f3n, o \u2018clustering\u2019<\/strong><\/h5>\n<p>\u201cLa agrupaci\u00f3n (en ingl\u00e9s, <em>clustering<\/em>) es un fen\u00f3meno universal que se puede observar en la naturaleza a m\u00faltiples escalas. A nivel microsc\u00f3pico podemos verlo en la autoorganizaci\u00f3n de bacterias o micropart\u00edculas, impulsada por reacciones qu\u00edmicas. Si nos vamos a una escala c\u00f3smica, se ve claramente en la formaci\u00f3n de c\u00famulos de galaxias, que son las estructuras ligadas por la gravedad m\u00e1s grandes del universo\u201d, explica Yassid Ayyad.<\/p>\n<p>Pero el fen\u00f3meno de la agrupaci\u00f3n tambi\u00e9n se extiende al \u00e1mbito m\u00e1s peque\u00f1o, a escala subat\u00f3mica y nuclear. Aqu\u00ed, los protones y los neutrones de los n\u00facleos pueden reorganizarse y formar c\u00famulos de helio o alfa. A este nivel, la agrupaci\u00f3n puede atribuirse a la compleja naturaleza del sistema cu\u00e1ntico abierto de muchos cuerpos.<\/p>\n<p>Como ejemplo arquet\u00edpico de la agrupaci\u00f3n en los n\u00facleos at\u00f3micos suele citarse al estado de Hoyle del carbono-12, una resonancia de tres part\u00edculas alfa responsable de la producci\u00f3n de carbono estelar mediante el conocido como proceso triple alfa, por el cual tres n\u00facleos de helio se transforman en uno de carbono.<\/p>\n<p>En is\u00f3topos raros con exceso de neutrones, la agrupaci\u00f3n del n\u00facleo at\u00f3mico puede adoptar estructuras ex\u00f3ticas. Este es el caso del berilio-10, un n\u00facleo compuesto por dos part\u00edculas alfa y dos neutrones. En el trabajo publicado por <em>Physical Review Letters <\/em>se ha utilizado el berilio-10 (<sup>10<\/sup>Be), un is\u00f3topo radiactivo que se genera, principalmente, a partir de la fisi\u00f3n nuclear de n\u00facleos de ox\u00edgeno o hidr\u00f3geno situados en la atm\u00f3sfera, que son golpeados por rayos c\u00f3smicos. Para conocer sus propiedades, en este caso se ha estudiado la dispersi\u00f3n producida por la interacci\u00f3n entre un haz de part\u00edculas (en este caso, el berilio-10) y un blanco compuesto por gas de deuterio puro.<\/p>\n<p>Al realizar el experimento, el equipo hall\u00f3 una resonancia a 7,27 millones de electronvoltios (MeV), justo por debajo de la energ\u00eda a la que podr\u00edan liberarse las part\u00edculas alfa. Esto sugiere que el berilio-10 excitado a esta energ\u00eda presenta una fuerte estructura de c\u00famulos alfa, comport\u00e1ndose como dos part\u00edculas alfa y dos neutrones unidos. Los hallazgos se confirmaron mediante un modelo de cuatro cuerpos que simula estas interacciones. Esta interacci\u00f3n puede revelar informaci\u00f3n importante sobre la estructura y las propiedades de los materiales a nivel at\u00f3mico.<\/p>\n<p>El trabajo se llev\u00f3 a cabo en las instalaciones del acelerador ReA6 de la Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) de la Universidad Estatal de Michigan. Los deuterones dispersos se midieron utilizando la C\u00e1mara de Proyecci\u00f3n de Tiempo de Blanco Activo (AT-TPC), un detector gaseoso, o blanco activo, dise\u00f1ado para estudiar reacciones que involucran haces de is\u00f3topos raros, que suelen tener intensidades muy bajas. El uso de este instrumento ha sido clave para el hallazgo, ya que, aunque el berilio-10 se ha estudiado exhaustivamente a lo largo de los a\u00f1os, esta resonancia no se hab\u00eda descubierto hasta ahora.<\/p>\n<hr \/>\n<p><strong>Conceptos clave:<\/strong><\/p>\n<p><strong>Resonancia<\/strong>: un estado resonante nuclear representa una disposici\u00f3n transitoria y metaestable de protones y neutrones dentro de un n\u00facleo at\u00f3mico, que se produce a niveles de energ\u00eda precisos y exhibe propiedades de mec\u00e1nica cu\u00e1ntica similares a una configuraci\u00f3n nuclear fugaz y altamente excitada.<\/p>\n<p><strong>Dispersi\u00f3n nuclear:<\/strong> se produce cuando un haz de part\u00edculas (en el caso de este trabajo, el berilio-10) interact\u00faa con los n\u00facleos at\u00f3micos de otro elemento (en este caso, gas de deuterio puro). Esta interacci\u00f3n puede revelar informaci\u00f3n importante sobre la estructura y las propiedades de los materiales a nivel at\u00f3mico.<\/p>\n<p><strong>Part\u00edculas alfa<\/strong>: radiaci\u00f3n ionizante compuesta por dos protones y dos neutrones (como el n\u00facleo de un \u00e1tomo de helio). Se emite durante el proceso de desintegraci\u00f3n alfa. Estas part\u00edculas tienen una carga positiva y una masa relativamente grande, por lo que su poder de penetraci\u00f3n es muy bajo (se frenan con una hoja de papel, o la piel humana).<\/p>\n<hr \/>\n<h5><strong>Sobre el IGFAE<\/strong><\/h5>\n<p>El Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE) es un centro de investigaci\u00f3n creado en 1999 por la Universidad de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia. Su misi\u00f3n es coordinar y promover la investigaci\u00f3n cient\u00edfica y t\u00e9cnica en f\u00edsica de altas energ\u00edas, f\u00edsica de part\u00edculas y f\u00edsica nuclear, as\u00ed como en campos relacionados como la astrof\u00edsica, la f\u00edsica m\u00e9dica y la instrumentaci\u00f3n. El instituto cuenta con alrededor de 140 miembros que participan en importantes instalaciones experimentales como el CERN, el Observatorio Pierre Auger, LIGO y GSI\/FAIR, entre otras.<\/p>\n<p>El IGFAE ha sido acreditado como Unidad de Excelencia Mar\u00eda de Maeztu por la Agencia Estatal de Investigaci\u00f3n del Gobierno espa\u00f1ol. Tambi\u00e9n forma parte de la red CIGUS de la Xunta de Galicia, que acredita la calidad y el impacto de su investigaci\u00f3n. El centro est\u00e1 cofinanciado por la Uni\u00f3n Europea a trav\u00e9s del Programa Galicia Feder 2021-2027.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un equipo del IGFAE participa en un trabajo que ha descubierto una resonancia \u00fanica en el berilio-10, un is\u00f3topo radiactivo de este elemento qu\u00edmico. La investigaci\u00f3n, publicada en la revista Physical Review Letters, ha encontrado esta resonancia a 7,27 MeV (megaelectronvoltios), justo por debajo del umbral de energ\u00eda a la que podr\u00edan liberarse part\u00edculas alfa. 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