núcleo de halo

En física nuclear , un núcleo atómico se denomina núcleo de halo o se dice que tiene un halo nuclear cuando posee un núcleo central rodeado por un "halo" de protones o neutrones en órbita, lo que hace que el radio del núcleo sea considerablemente mayor que el predicho por el modelo de gota líquida . Los núcleos de halo se forman en los extremos de la tabla periódica de los nucleidos —la línea de goteo de neutrones y la línea de goteo de protones— y tienen vidas medias cortas, medidas en milisegundos. Estos núcleos se estudian poco después de su formación en un haz de iones .

Por lo general, un núcleo atómico es un grupo fuertemente unido de protones y neutrones. Sin embargo, en algunos nucleidos, existe una sobreabundancia de un tipo de nucleón. En algunos de estos casos, se forma un núcleo y un halo.

A menudo, esta propiedad puede detectarse en experimentos de dispersión, que muestran que el núcleo es mucho mayor que el valor esperado. Normalmente, la sección transversal (que corresponde al radio clásico) del núcleo es proporcional a la raíz cúbica de su masa, como ocurriría en una esfera de densidad constante. Específicamente, para un núcleo de número másico A , el radio r es (aproximadamente)

${\displaystyle r=r_{\circ }A^{\frac {1}{3}},}$

dónde${\displaystyle r_{\circ }}$es 1,2 fm .

Un ejemplo de núcleo halo es el 11Li ^, que tiene una vida media de 8,6 ms. Contiene un núcleo de 3 protones y 6 neutrones, y un halo de dos neutrones independientes y débilmente ligados. Se desintegra en ^11Be mediante la emisión de un antineutrino y un electrón. ^{[ 1 ]} Su radio de masa de 3,16 fm es cercano al del ^32S o, aún más impresionantemente, al del 208Pb ^, ambos núcleos mucho más pesados. ^{[ 2 ]}

La confirmación experimental de los halos nucleares es reciente y continúa en curso. Se sospecha la existencia de otros candidatos. Se calcula que varios nucleidos, incluidos ^{el 9B} , ^{el 13N} y ^{el 15N} , presentan un halo en el estado excitado , pero no en el estado fundamental . ^{[ 3 ]}

Los núcleos que tienen un halo de neutrones incluyen ¹¹ Be ^{[ 5 ]} y ¹⁹ C . Un halo de dos neutrones se exhibe en ⁶ He , ¹¹ Li , ¹⁷ B , ¹⁹ B y ²² C .

Los núcleos con halo de dos neutrones se dividen en tres fragmentos y se denominan borromeos debido a este comportamiento, de forma análoga a como los tres anillos borromeos están unidos entre sí, pero ninguno comparte un enlace. Por ejemplo, el núcleo con halo de dos neutrones ^⁶He (que puede considerarse un sistema de tres cuerpos compuesto por una partícula alfa y dos neutrones) está ligado, pero ni el ^⁵He ni el dineutrón lo están. Tanto el ⁸He ^como el ¹⁴Be ^presentan un halo de cuatro neutrones.

Entre los núcleos que presentan un halo de protones se encuentran el ^8B y el ^{26P .} El ^17Ne y el 27S ^exhiben un halo de dos protones . Se espera que los halos de protones sean más raros e inestables que los halos de neutrones debido a las fuerzas repulsivas del o los protones en exceso.

• Núcleos Halo y límites del alcance de la fuerza nuclear
• Isótopos de litio
• Átomo exótico
• núcleo borromeo

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