Hipernúcleo - Hypernucleus

Um hipernúcleo é um núcleo que contém pelo menos um hiperon (um bárion carregando o número quântico da estranheza ) além dos prótons e nêutrons normais . O primeiro foi descoberto por Marian Danysz e Jerzy Pniewski em 1952 usando a técnica de emulsão nuclear, com base em sua decomposição energética, mas retardada. Eles também foram estudados medindo os momentos dos mésons K e pi nas reações de troca direta de estranheza.

O número quântico de estranheza é conservado pelas interações fortes e eletromagnéticas , uma variedade de reações dá acesso ao depósito de uma ou mais unidades de estranheza em um núcleo. Os hipernúcleos contendo o hyperon mais leve, o Lambda , vivem o suficiente para ter níveis de energia nuclear nítidos. Portanto, eles oferecem oportunidades para a espectroscopia nuclear , bem como o estudo do mecanismo de reação e outros tipos de física nuclear (física hipernuclear).

A física hipernuclear difere daquela dos núcleos normais porque um hiperon, tendo um número quântico de estranheza diferente de zero, pode compartilhar coordenadas de espaço e momento com os quatro estados usuais de núcleos que podem diferir entre si em spin e isospin . Ou seja, eles não são restringidos pelo princípio de exclusão de Pauli de qualquer estado de partícula única no núcleo. O estado fundamental do hélio-5- Lambda , por exemplo, deve se assemelhar ao hélio -4 mais do que ao hélio-5 ou ao lítio -5 e deve ser estável, exceto pela eventual decadência fraca do lambda com uma vida útil média de 278 ± 11  ps . Têm sido procurados hipernúcleos Sigma , assim como núcleos duplamente estranhos contendo bárions Cascade .

O hipernúcleo pode ser feito por um núcleo capturando um Lambda ou um meson K e fervendo os nêutrons em uma reação nuclear composta , ou, talvez mais facilmente, pela reação direta de troca de estranheza.


K
+ núcleo →
π
+ hipernúcleo

Uma fórmula de massa generalizada desenvolvida tanto para os núcleos normais não estranhos quanto para os hipernúcleos estranhos pode estimar as massas dos hipernúcleos contendo Lambda, Lambda-Lambda, Sigma, Cascade e Theta + hyperon (s). As linhas de gotejamento de nêutrons e prótons para hipernúcleos são previstas e a existência de alguns hipernúcleos exóticos além das linhas de gotejadores de nêutrons e prótons normais são sugeridas. Esta fórmula de massa generalizada foi nomeada como "Fórmula Samanta" por Botvina e Pochodzalla e usada para prever rendimentos relativos de hipernúcleos na multifragmentação da matéria nuclear do espectador.

O Hall C e Hall A do US Jefferson National Laboratory (JLab), em Newport News , Virgínia , está atualmente envolvido, entre outros laboratórios internacionais, em pesquisas sobre os hipernúcleos.

Veja também

Referências