Aluminio-20: Nuevo descubrimiento de un núcleo que emite 3 protones
QUÍMICAFÍSICA
7/24/20252 min read
En la sección de noticias, donde resumimos diariamente nuevos estudios en el mundo de la ciencia, hablamos sobre el descubrimiento de un núcleo de aluminio 20 que se desintegraba con la emisión de 3 protones. Esto me resulto interesante y quería hablar un poco más sobre esto.
Aluminio-20: el nuevo isótopo
Hasta ahora se conocían 22 isótopos conocidos, que van desde el 21Al hasta el 42Al donde Solo el 27Al era estable
Este experimento ha llevado al descubrimiento de un nuevo isótopo extremadamente inestable: el aluminio-20 (²⁰Al). Este hallazgo no solo amplía el catálogo de núcleos conocidos, sino que también plantea serias dudas sobre principios fundamentales de la física nuclear, como la simetría isospínica. Y, como ocurre a menudo en ciencia, fue descubierto por casualidad mientras se estudiaba otro núcleo: el magnesio-19.
¿Qué hace tan especial al aluminio-20?
El ²⁰Al se encuentra más allá del límite de goteo de protones, un concepto que marca el punto en el que un núcleo no puede retener ni siquiera un protón adicional, debido a la repulsión electromagnética que supera la fuerza nuclear. El resultado es que el núcleo se desintegra casi instantáneamente.
En este caso, la desintegración ocurre en dos etapas únicas. Primero, el ²⁰Al emite un protón y se convierte en magnesio-19 (¹⁹Mg) y Luego, este ¹⁹Mg se desintegra rápidamente emitiendo dos protones a la vez, formando finalmente neón-17 (¹⁷Ne).
Este tipo de desintegración en cadena de tres protones (p + p + p) jamás se había observado de forma secuencial, lo que convierte al descubrimiento en un hito experimental.
Una ruptura inesperada: la simetría isospínica
Más allá del fenómeno en sí, el comportamiento de ²⁰Al desafía la simetría isospínica, una de las reglas más robustas de la física nuclear. Esta simetría sostiene que los núcleos espejo —aquellos con el mismo número de nucleones (protones + neutrones), pero con los números de protones y neutrones intercambiados— deberían tener propiedades similares.
En este caso, ²⁰Al y su núcleo espejo ²⁰N (nitrógeno-20) no se comportan igual: mientras ²⁰N es estable, el ²⁰Al se desintegra violentamente. Esta diferencia revela que la simetría de isoespín se rompe en condiciones extremas.
también sugiere la posible existencia de núcleos aún más extremos, como el silicio-21 (²¹Si), que según los investigadores podría emitir hasta cuatro protones.
¿Cómo lo descubrieron?
El experimento se realizó utilizando un haz acelerado de magnesio-20 (²⁰Mg), que al colisionar con un blanco produce el ²⁰Al mediante una reacción de intercambio de carga. Los detectores de silicio capturaron las trayectorias resultantes de la desintegración: ¹⁷Ne + 3 protones, permitiendo reconstruir todo el proceso. El análisis de los ángulos entre las trayectorias reveló que la desintegración no era simultánea, sino secuencial.
