El calcio-48 es un isótopo escaso del calcio que contiene 20 protones y 28 neutrones . Constituye el 0,187% del calcio natural por fracción molar . [1] Aunque es inusualmente rico en neutrones para un núcleo tan ligero, su desintegración beta está extremadamente obstaculizada, por lo que la única vía de desintegración radiactiva que se ha observado que experimenta es el extremadamente raro proceso de desintegración beta doble . Su vida media es de aproximadamente 6,4 × 10 19 años, [2] por lo que para todos los fines prácticos puede considerarse estable. Un factor que contribuye a esta estabilidad inusual es que 20 y 28 son ambos números mágicos , lo que convierte al 48 Ca en un núcleo "doblemente mágico".
Dado que el 48 Ca es prácticamente estable y rico en neutrones, es un valioso material de partida para la producción de nuevos núcleos en aceleradores de partículas , tanto por fragmentación [3] como por reacciones de fusión con otros núcleos, por ejemplo en los descubrimientos de los cinco elementos más pesados de la tabla periódica, desde el flerovio hasta el oganesón . [4] Los núcleos más pesados generalmente requieren una fracción mayor de neutrones para lograr la máxima estabilidad, por lo que son necesarios materiales de partida ricos en neutrones.
El 48 Ca es el núcleo más ligero conocido que sufre una desintegración beta doble y el único lo suficientemente simple como para ser analizado con el modelo de capas nucleares sd . También libera más energía (4,27 MeV ) que cualquier otro candidato a la desintegración beta doble. [5] Estas propiedades lo convierten en una sonda interesante de modelos de estructura nuclear y un candidato prometedor en la búsqueda en curso de la desintegración beta doble sin neutrinos .