Pesquisadores italianos descobrem um novo tipo de radioatividade

Catania (ORIUNDI) - Una ricerca condotta presso i Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN ha rivelato l’esistenza di un nuovo tipo di radioattività. I ricercatori hanno infatti potuto dimostrare per la prima volta la formazione e successiva emissione di nuclei di elio-2. Lo studio è stato pubblicato a metà maggio sulla prestigiosa rivista americana Physical Review Letters.

Un nuovo tipo di radioattività, mai osservata prima, è stata individuata con chiarezza in un esperimento condotto dal gruppo del Prof. Giovanni Raciti dell’Università di Catania, presso i Laboratori Nazionali del Sud dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Lo studio, pubblicato dalla rivista Physical Review Letters nel suo numero del 16 maggio, ha mostrato l’esistenza di un isotopo dell’elio, l’elio-2, costituito da soli due protoni.

Si tratta di un nucleo molto instabile, con una vita media inferiore ad un miliardesimo di secondo, che decade disintegrandosi in due protoni. Non è quindi, almeno per ora, utilizzabile a fini pratici ma sicuramente, come spiega il professor Raciti al bollettino dell’American Institute of Physics, “ci aiuterà a comprendere la struttura di nuclei instabili con un numero di protoni che eccede quello dei neutroni e come, per contro, i nuclei pesanti si formano all’interno delle stelle”.
L’esperimento è basato su un ingegnoso procedimento. Prima di tutto si fa scontrare un fascio di ioni di neon-20 contro un “foglio” di berillio. Durante questa collisione ad alcuni dei nuclei incidenti vengono “sottratti” due neutroni, cosicché si trasformano in nuclei di neon-18.

A questo punto gli stessi nuclei incontrano uno strato di piombo. Questo secondo scontro ha l’effetto di eccitare i nuclei di Neon-18 in uno stato energetico estremamente instabile. Per raggiungere un’energia minore e quindi più stabile, ciascun nucleo di Neon-18 decade emettendo un frammento più piccolo ed una o più particelle. Questa trasformazione si produce in diversi modi. Tra questi i fisici italiani hanno dimostrato esservi un processo, estremamente raro e mai dimostrato prima, in cui i nuclei di Neon -18 producono un nucleo di Ossigeno-16 ed uno di He-2 che rapidamente si disintegra in due protoni.

In precedenza altri studi avevano osservato l’emissione di due protoni rilasciati in processi fisici di questo tipo, ma non erano mai riusciti a dimostrare che questi provenissero dal decadimento di un nucleo di He-2.
Questi studi d’avanguardia continueranno nei prossimi mesi presso i Laboratori Nazionali del Sud alla ricerca di nuovi nuclei leggeri instabili con le stesse caratteristiche.