En un experimento liderado por las investigadoras del IFIC Sonja Orrigo y Berta Rubio se ha observado un modo de desintegración exótico después de la desintegración beta del ⁵⁶Zn, un núcleo con tercera componente de isospin T_z=-2 muy alejado del valle de la estabilidad; este modo de desexcitación sólo había sido observado, y recientemente, en el núcleo mucho más ligero ³²Ar, y ahora se ha observado en el núcleo de masa intermedia ⁵⁶Zn. Los resultados de estos experimentos se han publicado en la prestigiosa revista de física Physical Review Letters.

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.222501

En general, la desintegración beta a estados excitados en el núcleo hijo viene seguida de la desexcitación electromagnética de dichos estados. En núcleos ricos en protones, estos estados pueden encontrarse por encima de la energía de separación de un protón, en este caso la interacción fuerte domina sobre la electromagnética y el estado pierde energía emitiendo un protón. El núcleo final puede quedar a su vez en un estado excitado y emitir un rayo gamma. Es decir, el proceso es: beta-protón-gamma. En nuestro caso hemos observado el proceso inverso. Es decir, que a pesar de que el estado poblado en la desintegración del ⁵⁶Zn, en este caso el Estado Isobárico Análogo (IAS en sus siglas en inglés) en el ⁵⁶Cu, está energéticamente por encima de la energía de separación de un protón, se desexcita emitiendo gammas que pueblan estados por encima de la energía de ligadura de un protón y que emiten protones. Es decir, la secuencia es: beta-gamma-protón.

Esta extraña forma de desintegración es muy interesante pues nos ayuda a entender la estructura del núcleo (porqué algunas transiciones son permitidas y otras prohibidas) pero además tiene un gran impacto pues afecta a la forma tradicional de estimar la probabilidad de transición Fermi y Gamow Teller en núcleos exóticos ricos en protones.

El experimento se llevó a cabo en el laboratorio GANIL (en Francia) en el marco de una colaboración internacional que incluía investigadores del Grupo de Espectroscopía Gamma del IFIC, RCNP-Osaka, Instituto de Física Nuclear de Bordeaux Gradignan, la Universidad de Surrey, y la Universidad de Estambul entre otros.