Núcleos de halo

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Título original:

Halo Nuclei

Contenido del libro:

Aunque los halos de neutrones se descubrieron hace 30 años, éste es el primer libro escrito sobre el tema de esta forma exótica de núcleos que suelen contener muchos más neutrones que los isótopos estables de esos elementos. Ofrece una descripción introductoria del halo y esboza el descubrimiento y las pruebas de su existencia. También analiza distintos modelos teóricos de la estructura del halo, así como modelos y técnicas de la teoría de reacciones que nos han permitido estudiarlo. Está escrito a un nivel accesible para los estudiantes de posgrado que comienzan un doctorado en física nuclear.

Los núcleos halo son una forma exótica de núcleos atómicos que suelen contener muchos más neutrones que los isótopos estables de esos elementos. Por poner un ejemplo famoso, un átomo del elemento litio tiene tres electrones orbitando alrededor de un núcleo con tres protones y, normalmente, 3 ó 4 neutrones. La diferencia en el número de neutrones nos da dos isótopos diferentes del litio, Li6 y Li7. Pero si seguimos añadiendo neutrones al núcleo, llegaremos al Li11, que sigue teniendo 3 protones (lo que significa que es litio) pero con 8 neutrones. Este núcleo es tan rico en neutrones que los dos últimos están muy débilmente ligados al resto del núcleo (un núcleo Li9). Lo que ocurre es un efecto mecánico cuántico: los dos neutrones exteriores flotan más allá del resto del núcleo nuclear a una distancia que está fuera del alcance de la fuerza que los mantiene unidos al núcleo. Esto es totalmente contrario a la intuición. Significa que el núcleo parece un núcleo más una nube difusa extendida de probabilidad de neutrones: el halo.

El autor del libro, Jim Al-Khalili, es un teórico que publicó algunos de los artículos clave sobre la estructura del halo a mediados y finales de los años 90 y fue el primero en determinar su verdadero tamaño. Esta monografía se basa en artículos de revisión que ha escrito sobre los modelos matemáticos utilizados para determinar la estructura del halo y las reacciones empleadas para modelizar dicha estructura.