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Un equipo de investigación internacional liderado por la Universidad de Liverpool ha hecho un descubrimiento que ayudará con la búsqueda de momentos dipolares eléctricos (EDM) en los átomos y podría contribuir a nuevas teorías de la física de partículas como la supersimetría.

Los isótopos de vida corta tanto del radón como del radio han sido identificados como posibles candidatos para medir la EDM en los átomos. Sin embargo, en un  artículo  publicado en  Nature Communications, los investigadores concluyen por primera vez que los átomos de radón proporcionan condiciones menos favorables para la mejora de un EDM atómico medible que el radio.


Imagen del espectrómetro Miniball utilizado para las mediciones. technology.org

Los investigadores explotaron las instalaciones de ISOLDE en el CERN para acelerar los haces de iones de radón radiactivos y pudieron medir las propiedades de los núcleos de radón en rotación. Los experimentos mostraron que los isótopos de radón  224 Rn y  226 Rn vibran entre una forma de pera y su imagen de espejo, pero no poseen formas estáticas de pera en sus estados fundamentales. Este comportamiento es bastante diferente a los isótopos de su radio vecino que se deforman permanentemente en la forma de una pera.

El profesor de física de Liverpool,  Peter Butler , quien es el autor principal del artículo y portavoz de la colaboración que llevó a cabo la investigación, dijo: «Esta investigación se basa en  nuestra observación experimental de formas de pera nuclear  en 2013.»

“Encontramos que ciertos isótopos de radón vibran entre la forma de una pera y su imagen de espejo. Esto contrasta con el radio, donde anteriormente hemos demostrado que algunos isótopos del radio se deforman permanentemente en forma de pera».

«Este hallazgo es importante para las búsquedas de EDM en los átomos que, si son medibles, requerirían revisiones del Modelo Estándar que podrían explicar la asimetría de materia y antimateria en el universo».

Imagen: caricatura que ilustra cómo el vector del fonón octupolo se alinea con el vector de rotación (R) (que es ortogonal al eje de simetría del cuerpo giratorio) de modo que I = R + 3ℏℏ y ​​Δi

Imagen: caricatura que ilustra cómo el vector del fonón octupolo se alinea con el vector de rotación (R) (que es ortogonal al eje de simetría del cuerpo giratorio) de modo que I = R + 3ℏℏ y ​​Δi technology.org

El artículo » La observación de formas de pera vibrantes en núcleos de radón» (doi: 10.1038 / s41467-019-10494-5) se publica en Nature Communications.

Los experimentos se realizaron en HIE-ISOLDE en CERN, Suiza, en colaboración con la Universidad del Oeste de Escocia, Reino Unido; Universidad del Cabo Occidental, Sudáfrica; TRIUMF, Canadá;  Universidad de Lund, Suecia; Universidad de Michigan, Estados Unidos; INFN Legnaro, Italia; KU Leuven, Bélgica; Universidad de Guelph, Canadá; Universidad de Colonia, Alemania; TU Darmstadt, Alemania; Universidad de Varsovia, Polonia; Universidad de Jyvaskyla, Finlandia; Universidad de Oslo, Noruega; Universidad de York, Reino Unido; JINR Dubna, Rusia; CSIC Madrid, España; CEA Saclay, Francia.

Fuente:https://www.technology.org/2019/06/07/radon-inferior-to-radium-for-electric-dipole-moments-edm-searches/


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