La fisica nucleare, a oltre un secolo dalla scoperta del nucleo atomico, continua a rivalare molte sorprese. Al CERN di Ginevra un gruppo di ricercatori ha ottenuto un risultato che potrebbe cambiare la comprensione della struttura della materia: la mappatura del confine occidentale di una zona del tutto anomala, conosciuta come “isola di inversione”. L'argometno è complesso, ma in pratica si tratta di una regione della tavola dei nuclei dove le regole classiche che descrivono l’ordine con cui protoni e neutroni si dispongono al loro interno smettono di funzionare.
Il protagonista di questo studio è il cromio-61, un isotopo instabile con 24 protoni e 37 neutroni. Fino a oggi la sua posizione era considerata vicina al bordo dell’isola, ma non era chiaro se ne facesse parte. Grazie a nuove misurazioni ad altissima precisione condotte con l’apparato CRIS (Collinear Resonance Ionization Spectroscopy) di ISOLDE, uno degli strumenti più raffinati al mondo per lo studio dei nuclei ricchi di neutroni, gli scienziati hanno confermato che questo isotopo si trova esattamente sul limite.
Il termine “isola di inversione” descrive quelle aree rare della carta dei nuclei dove la configurazione ordinata dei gusci nucleari – simile a quella degli elettroni attorno a un atomo – si rompe. Normalmente esistono dei numeri “magici” che rendono un nucleo particolarmente stabile. Ma in isotopi con rapporti inusuali tra protoni e neutroni questa regolarità collassa: le particelle subatomiche si sistemano in livelli energetici inattesi, dando vita a nuclei deformati e dalle proprietà sorprendenti.
Lo studio coordinato da Louis Lalanne del CNRS ha permesso di misurare due caratteristiche fondamentali del cromio-61: lo spin e il momento magnetico. Questi parametri rivelano come protoni e neutroni siano distribuiti al suo interno. Il risultato ha mostrato un comportamento ibrido, a metà tra nuclei che si trovano dentro l’isola e altri che ne restano fuori. Proprio questa natura “di confine” ha reso l’isotopo un marcatore ideale per tracciare il limite dell’area, definendo con chiarezza il punto in cui il modello a gusci tradizionale inizia a fallire.
Le isole di inversione sono considerate zone chiave perché rappresentano momenti di forte evoluzione strutturale nei nuclei, vere “anomalie” che costringono i fisici a rivedere teorie consolidate. Conoscere esattamente dove iniziano e finiscono permette di costruire modelli più precisi per spiegare come emerge e si sviluppa la struttura nucleare in condizioni estreme. E il cromio-61, con il suo ruolo da “sentinella”, ha offerto un indizio importante per capire come si trasforma il paesaggio nucleare man mano che ci si spinge verso territori sempre più ricchi di neutroni, dove le regole comuni smettono di valere.
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