Un nuevo tipo de reacción de fisión observada en el  laboratorio de física de partículas del CERN en Ginebra ha puesto de  manifiesto graves deficiencias en la comprensión actual del núcleo  atómico Se esperaba que la fisión de mercurio-180 fuera una reacción  “simétrica”, que resultaría en dos fragmentos iguales, pero produjo dos  núcleos de masas muy diferentes, reacción “asimétrica” que plantea un  reto importante para los teóricos.

La fisión nuclear consiste en la división de un núcleo pesado en dos  núcleos más ligeros. De acuerdo con el modelo de la gota líquida, que  describe el núcleo en términos de su cantidad macroscópica de tensión  superficial y repulsión electrostática, la fisión debe ser simétrica.  Algunas reacciones de fisión, sin embargo, son asimétrica, entre ellas  muchas de las de uranio y sus elementos actínidos vecinos. Esto en  cambio se puede entender usando el modelo de capas, en el que pueden ser  creados, con cierta preferencia, fragmentos desiguales si uno o ambos  de estos fragmentos contiene un número “mágico” de protones y / o  neutrones. Por ejemplo, uno de los fragmentos producidos en muchas de  las reacciones de fisión que involucran actínidos es el estaño-132, que  es un núcleo “doblemente mágico” que contiene 50 protones y 82  neutrones.
En el más reciente trabajo, realizado por una colaboración de los  físicos del CERN que utilizan la instalación ISOLDE de haz radiactivo,  se investigó la interacción entre los componentes macroscópicos y  microscópicos de la fisión nuclear. Se conoce como fisión beta retrasada  un proceso de dos etapas en la que un núcleo beta padre se desintegra y  entonces el núcleo hijo entra en fisión si se crea en un estado  altamente excitado. Este tipo de reacción permite a los científicos  estudiar las reacciones de fisión en los núcleos relativamente exóticos y  fue estudiada por primera vez en el Laboratorio Flerov en Dubna, Rusia,  hace aproximadamente 20 años, aunque las mediciones de Dubna no  revelaron las masas de los fragmentos producidos.
 Dispararle protones al uranio
 El experimento en ISOLDE involucra el disparo de un haz de protones a  un blanco de uranio y luego el uso de rayos láser y un campo magnético  para filtrar iones de talio-180 entre la gran variedad de núcleos  producidos en las colisiones de protones. Estos iones se implantan en  una lámina de carbono, donde se someten a la desintegración beta, y  luego se fisionan algunos de los átomos resultantes de mercurio-180. Los  detectores de silicio colocados delante y detrás de la hoja permiten la  medición de las energías de los productos de la fisión.
 Los investigadores esperaban que la reacción de fisión fuese  simétrica: el mercurio-180 se dividiría en dos núcleos de circonio-90,  un resultado que se cría particularmente favorecido debido a que estos  núcleos contienen un número mágico de neutrones (50) y un “semi-mágico”  número de protones (40). Lo que encontraron, sin embargo, fue muy  diferente. La energía de los productos de fisión registrada en los  detectores de silicio no tuvo picos en un valor particular, lo cual  sería el caso si se está produciendo un solo tipo de núcleos en las  reacciones, sino que mostró dos picos distintos, en torno a los núcleos  de rutenio-100 y el criptón-80.
 El vocero de la colaboración Andrei Andreyev, de la Universidad de  Lovaina, Bélgica (y actualmente en la Universidad del Oeste de Escocia),  dijo que esta fisión asimétrica fue inesperada porque los fragmentos  observados no contienen mimguna capa mágica o semi mágica. Su colega, el  teórico Peter Möller de Los Alamos National Laboratory en los EEUU,  de  hecho había ideado un modelo del núcleo que predice que el mercurio-180  sufriría una fisión asimétrica. Pero no fue capaz de explicar por qué,  después de haber trazado una superficie de energía potencial en tres  dimensiones para la fisión del mercurio-180, y luego identificado un  mínimo en esa superficie, pero no pudo identificar cuál de las tres  variables era responsable de ese mínimo.
 “Hermoso logro experimental”
 Phil Walker, de la Universidad de Surrey en el Reino Unido, quien no  es miembro de esta colaboración, describe la investigación como un  “logro experimental hermoso” que tiene “un resultado teórico  impresionante”. Él dice que el resultado será de interés,  principalmente, para los académicos, pero considera que podría tener  implicaciones prácticas. “Gran parte de la generación de energía depende  de la fisión nuclear”, señala, “y si queremos hacer reactores más  seguros y más baratos tenemos que ser capaces de confiar en la teoría  básica del proceso de fisión. Yo diría que la teoría ha resultado ser  muy deficiente, y necesita arreglos.”
 Andreyev está de acuerdo. “I hope that as a result of our paper  theorists will start to think about this problem and tell us what is  happening,” he says. “Espero que, como resultado de de nuestro trabajo,  los teóricos empiecen a pensar en este problema y nos digan qué es lo  que está pasando”, dijo. “Por el momento no lo sabemos.”
 La investigación aparece en la revista Physical Review Letters.
 El autor de este artículo, Edwin Cartlidge, es escritor de ciencia con sede en Roma 
 Fuente: Physics World. Aportado por Eduardo J. Carletti
Tomado de:
Axxon (Argentina)