21/06/2012 - Ils mesurent la plus grande force dans un type de désintégration des isotopes

Menéame

Des scientifiques de quatre continents, dont quelques Espagnols, ont réussi à mesurer dans un îlot d’étain la plus grande "force de désintégration bêta de type Gamow-Teller' connue à ce jour. Des études d’astrophysique et des techniques antitumorales peuvent bénéficier de la découverte.

Une équipe internationale, à laquelle ont participé des chercheurs de l’Institut de physique corpuscular (IFIC, Centre mixte CSIC-Université de Valence) et de l’Université Polytechnique de Catalogne, a réussi à mesurer la force de désintégration d’un atome extrêmement exotique de l’étain, le Sn‐100.

Le travail, publié dans le dernier numéro de la revue Nature, détermine que ce noyau instable présente la "force de désintégration bêta de type Gamow-Teller " la plus grande jamais mesurée dans une désintégration nucléaire.

"Ceci est essentiellement une étude de physique nucléaire expérimentale avec des faisceau d’ions exotiques ou radioactifs, dans laquelle les désintégrations bêta de type Gamow‐Teller (GT) ont pu être étudiées de manière approfondie," note le chercheur de l’IFIC César Domingo-Pardo.

Les désintégrations bêta de type GT consistent en un processus par lequel le noyau instable d’un atome est transformé pour se stabiliser. Dans ce cas, un proton se transforme en neutron et génère l’émission simultanée d’un positron à haute énergie et d’un neutrino électronique.

Ces désintégrations consistent en un processus par lequel un atome stabilise son noyau instable.

" Comprendre ce genre de transitions est d’un intérêt particulier pour l’astrophysique, car ils gouvernent les processus de capture électronique, qui jouent un rôle fondamental pour comprendre le mécanisme d’explosion dans les supernovas," explique Domingo-Pardo.

Le chercheur poursuit: "D’un point de vue expérimental, le principal mérite de cette étude a été que 259 noyaux de Sn-100 ont été produits pour l’étude en laboratoire. C’est une quantité énorme par rapport aux expériences précédentes qui n’ont pas produit plus de 20 noyaux."

Applications possibles

"En outre, Sn‐ 100 est censé être le dernier îlot synthétisé en un type d’explosions de supernovas par le mécanisme appelé la capture rapide de protons. Par conséquent, cette étude expérimentale a permis de mieux connaître la structure nucléaire et les mécanismes de néosynthèse qui se déroulent dans ces événements stellaires," ajoute le scientifique.

Le succès de l’étude, dont la phase expérimentale a été réalisée dans l’accélérateur d’ions lourds de Gesellschaft für Schwerionenforschung (Installation pour la recherche sur Iones Pesados) en Allemagne, est en grande partie dû aux progrès des techniques d’accélérateur.

C’est l’un des plus grands avantages collatéraux de ce type d’expériences. Ces développements dans les techniques d’accélération ont un impact positif sur l’application précise et efficace des fisc-ions pour les thérapies de tumeurs avec des halons, où le GSI est un centre pionnier.

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Référence bibliographique:

C. B. Hinke et al. "Superallowed Gamow‐Teller Decay of the Doubly Magic Nucleus 100Sn". Nature 486, 21 de junio de 2012. DOI: 10.1038/nature11116.

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