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.
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.