Nos núcleos ata´micos, pra³tons e naªutrons compartilham energia e momentum em Espaços apertados. Mas exatamente como eles compartilham a energia que os mantanãm presos dentro do núcleo - e mesmo onde estãodentro do núcleo - continua sendo um quebra-cabea§as chave para os fa­sicos nucleares.

Um novo estudo realizado por pesquisadores do Laborata³rio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e da Universidade de Washington em St. Louis abordou essas questões, aproveitando dados de experimentos de espalhamento nuclear para fazer restrições rigorosas sobre como os núcleos (naªutrons e pra³tons) se organizam no núcleo. A pesquisa aparece em dois artigos correspondentes na Physical Review C e Physical Review Letters .

A análise mostra que, para vários núcleos fundamentais, uma pequena fração dos pra³tons e naªutrons possui a maior parte da energia geral que os mantanãm ligados aos núcleos, cerca de 50% a mais do que o esperado de tratamentos teóricos padra£o.

Além disso, o estudo faz novas previsaµes para a " pele de naªutrons " (uma regia£o onde naªutrons extras se acumulam) de vários núcleos ricos em naªutrons . Por sua vez, essas previsaµes estãointimamente ligadas a como as grandes estrelas de naªutrons crescem e quais elementos são provavelmente sintetizados em fusaµes de estrelas de naªutrons.

"Nossos resultados indicam quantitativamente como os efeitos de assimetria, carga e casca contribuem para a geração de pele de naªutrons e conduzem uma parte desproporcional da energia de ligação total para os núcleos mais profundos", disse Cole Pruitt, pa³s-doutorado do LLNL e autor principal de ambos os artigos.

Compreender como a energia da assimetria nuclear muda com a densidade éuma entrada essencial para a equação de estado dos naªutrons, que determina a estrutura da estrela de naªutrons. Mas não éfa¡cil medir diretamente as camadas de naªutrons. O Experimento Lead Radius 2010, ou PREX, forneceu a primeira medição de pele de naªutrons independente de modelo para o chumbo-208, mas a medição foi inundada por uma grande incerteza. Um experimento de acompanhamento mais preciso, o PREX II, foi executado em 2019 e estãoprogramado para divulgar os resultados em breve.

"Um modelo abrangente não deve apenas reproduzir quantidades integradas (como o raio de carga ou energia de ligação total), mas também especificar como os núcleos compartilham momento e energia, ao mesmo tempo em que érealista sobre a incerteza do modelo de suas previsaµes", disse Pruitt.