Fisica: prima misura diretta di tre nuclei «superpesanti»

L'esperimento, al quale ha partecipato l'Istituto nazionale di fisica nucleare, consente di determinare in maniera più esatta l'energia di legame degli isotopi radioattivi più «pesanti» dell'uranio e di predire l'esistenza di elementi particolarmente stabili.

ROMA - Misurata direttamente per la prima volta la massa di tre nuclei superpesanti di isotopi radioattivi. All'esperimento, condotto in Germania presso il Gsi di Darmstadt, ha partecipato la sezione di Padova dell'Istituto nazionale di fisica nucleare.
Gli elementi «transuranici» oggetto di misurazione sono isotopi del nobelio (252-253-254No), un elemento che ha 102 protoni (quindi ben più «pesante» dell'uranio che ne ha 92). La massa di un nucleo atomico differisce da quella delle particelle (protoni e neutroni) che la costituiscono per una quantità pari all'energia che tiene il nucleo insieme. Quest'ultima è la stessa energia rilasciata nelle reazioni nucleari e conoscerla permette di determinare la stabilità del nucleo atomico.
Finora la massa degli elementi più pesanti dell'uranio è stata dedotta in modo indiretto, misurando i prodotti del loro decadimento radioattivo. Un metodo che ha comunque sempre avuto un margine di incertezza nel calcolo dell'energia di legame dei nuclei.
Per questo motivo la ricerca è di cruciale importanza per lo studio e la comprensione della struttura degli elementi superpesanti. Lo studio è pubblicato sul numero della rivista scientifica «Nature» dell'11 febbraio.
Gli isotopi del nobelio sono stati ottenuti facendo fondere nuclei proiettili di calcio con nuclei bersaglio di piombo e confinandoli successivamente all'interno di una «trappola» elettromagnetica. La misura permette anche di inferire con maggiore precisione le masse di numerosi altri nuclei transuranici e costituisce un importante punto di riferimento per la predizione della cosiddetta «isola della stabilità», cioè dell'esistenza di elementi superpesanti particolarmente stabili con «numeri magici» di protoni e neutroni.