• Physique: une expérience indique que l'oxygène 28, avec huit protons et vingt neutrons, ne bénéficie pas de la stabilité remarquable prédite par la théorie!____¤202005

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Extending the Southern Shore of the Island of Inversion to 28F» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, a permis de montrer que l'oxygène 28, avec huit protons et vingt neutrons, ne bénéficie pas de la stabilité remarquable prédite par la théorie, par une démonstration qui s'appuie sur l'analyse du fluor 28, un noyau très proche.

     

    Relevons tout d'abord qu'en physique nucléaire, «les noyaux qui comptent 8, 20 ou 50 protons ou neutrons sont dits 'magiques'», une particularité qui «leur confère une stabilité plus grande que celle des autres noyaux»: il en est ainsi «de l'oxygène 16 (8 protons et 8 neutrons) ou du calcium 40 (20 protons et 20 neutrons) qui sont plus abondants que les autres dans l'Univers» et qui donc «sont des objets d'étude privilégiés pour tester la modélisation des forces qui structurent le noyau atomique».

     

    Dans ce contexte, l'oxygène 28, avec 8 protons et 20 neutrons, «est le dernier noyau doublement magique qui n'a pas encore été étudié en détail». En fait, «après trente ans de traque, les physiciens nucléaires n'en ont produit que très peu», car «ce noyau est 'non lié', ce qui signifie que les forces nucléaires entre nucléons (neutrons et protons) ne suffisent pas à les 'coller' ensemble: le noyau se désintègre sitôt produit, après seulement 10-22 seconde!». En outre, «en se désintégrant en oxygène 24, l'oxygène 28 n'émet pas moins de quatre neutrons» qu'il est nécessaire de tous analyser.

     

    Afin de contourner cette difficulté, l'étude ici présentée a fait appel à «un noyau radioactif, le fluor 28, composé de 9 protons et de 19 neutrons». Ce noyau, «moins difficile à produire que l'oxygène 28», se désintègre «en émettant un seul neutron, avec une demi-vie dont la durée est compatible avec l'expérience», qui a été menée «au laboratoire Riken, au Japon, à l'aide de la cible cryogénique Minos, des détecteurs de neutrons Neuland et Nebula et du spectromètre Samurai».

     

    Le principe de cette expérience étant que si l'oxygène 28 est doublement magique, ses propriétés doivent se retrouver «à quelques nuances près dans le noyau de fluor 28», il est, en fin de compte apparu «que les neutrons du fluor 28 occupent une large fraction de l'orbitale de valence, signe qu'il ne subsiste que de faibles 'vestiges' de magicité».

     

    Ainsi, cette étude, qui «montre, pour la première fois, que la double 'magicité', si robuste pour les noyaux stables, disparaît dans l'oxygène 28 du fait de son caractère non lié et des forces nucléaires en présence dans ce noyau à très grand nombre de neutrons», plaide «pour la prise en compte et la recherche de nouveaux effets susceptibles d'influencer fortement la dynamique des nucléons au sein des noyaux».

     

     


    Tags Tags : , , , , , , , , , , ,
  • Commentaires

    Aucun commentaire pour le moment

    Suivre le flux RSS des commentaires


    Ajouter un commentaire

    Nom / Pseudo :

    E-mail (facultatif) :

    Site Web (facultatif) :

    Commentaire :