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Ruptura de un par de nucleones en la fisión

La ruptura de pares de nucleones en la fisión ha sido un tema importante en la física nuclear durante décadas. " Par de nucleones " se refiere a los efectos del apareamiento de nucleones que influyen fuertemente en las propiedades nucleares de un nucleido .

Las magnitudes más medidas en la investigación sobre la fisión nuclear son los rendimientos de carga y de fragmentos de masa para el uranio-235 y otros nucleidos fisionables . En este sentido, los resultados experimentales sobre la distribución de carga para la fisión de actínidos de baja energía presentan una preferencia por un fragmento Z par , lo que se denomina efecto impar-par en el rendimiento de carga. [1]

La importancia de estas distribuciones radica en que son el resultado de la reorganización de los nucleones en el proceso de fisión debido a la interacción entre variables colectivas y niveles de partículas individuales; por lo tanto, permiten comprender varios aspectos de la dinámica del proceso de fisión. El proceso desde la silla de montar (cuando el núcleo comienza su evolución irreversible hacia la fragmentación) hasta el punto de escisión (cuando se forman fragmentos y la interacción nuclear entre fragmentos se disipa), el sistema de fisión cambia de forma, pero también promueve los nucleones a niveles de partículas excitadas.

Debido a que, para núcleos con Z ( número de protones ) e N ( número de neutrones ) pares, hay una brecha entre el estado fundamental y el estado de la primera partícula excitada (que se alcanza mediante la ruptura del par de nucleones), se espera que los fragmentos con Z par tengan una mayor probabilidad de producirse que aquellos con Z impar .

La preferencia de divisiones pares Z e N se interpreta como la preservación de la superfluidez durante el descenso desde la posición de silla hasta la escisión. La ausencia de efecto par-impar significa que el proceso es bastante viscoso. [2]

Contrariamente a lo observado para distribuciones de carga, no se observa ningún efecto par-impar en el número de masa de los fragmentos ( A ). Este resultado se interpreta mediante la hipótesis de que en el proceso de fisión siempre habrá ruptura de pares de nucleones, que pueden ser rupturas de pares de protones o de pares de neutrones en la fisión de baja energía del uranio-234 , uranio-236 , [3] y plutonio-240 estudiados por Modesto Montoya . [4]

Referencias

  1. ^ Siegert, G.; Greif, J.; Wollnik, H.; Fiedler, G.; Decker, R.; et al. (21 de abril de 1975). "Distribuciones de carga nuclear en las isóbaras 92 a 100 resultantes de la fisión de neutrones térmicos del uranio-235". Physical Review Letters . 34 (16): 1034–1036. Código Bibliográfico :1975PhRvL..34.1034S. doi :10.1103/physrevlett.34.1034.
  2. ^ Bjørnholm, S (1 de enero de 1974). "Descenso superfluido versus viscoso desde la posición de silla de montar hasta la escisión". Physica Scripta . 10 (A): 110–114. Código Bibliográfico :1974PhyS...10S.110B. doi :10.1088/0031-8949/10/a/018. S2CID  250843387.
  3. ^ Signarbieux, C.; Montoya, M.; Ribrag, M.; Mazur, C.; Guet, C.; Perrin, P.; Maurel, M. (1981). "Evidencia de ruptura de pares de nucleones incluso en las configuraciones de escisión más frías de 234U y 236U". Journal de Physique Lettres . 42 (19): 437–440. doi :10.1051/jphyslet:019810042019043700.
  4. ^ Montoya, M. (1984). "Distribución de masa y energía cinética en la fisión fría de 233 U, 235 U y 239 Pu inducida por neutrones térmicos". Zeitschrift für Physik A . 319 (2): 219–225. Bibcode :1984ZPhyA.319..219M. doi :10.1007/bf01415636. S2CID  121150912.