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Núcleos dos átomos podem não ser redondos

Núcleo dos átomos pode ter formato de uma cadeia linear
Distribuição da densidade do núcleo calculada para (a) a função de onda inicial, (b) o estado de mais baixa energia, (c) o estado quase-estável e (d) o estado linear quatro-α[Imagem: Ichikawa et al.]

Modelo do núcleo atômico

O modelo mais difundido do átomo parece-se com um Sistema Solar em miniatura, com um núcleo esférico no papel de Sol e elétrons girando ao seu redor como planetas.

É claro que isto é uma representação.

O caso mais claro é o núcleo atômico, um aglomerado de prótons e nêutrons: em nosso modelo, ele é representado como um globo.

Os cientistas já calculavam, contudo, que o núcleo dos átomos pode não ser exatamente esférico, mas oval.

E, agora, as coisas se complicaram um pouco mais para o nosso modelo.

Núcleo linear em cadeia

Takatoshi Ichikawa e seus colegas da Universidade de Quioto, no Japão, demonstraram que o núcleo atômico pode assumir o formato de uma cadeia linear, com pequenos aglomerados de prótons e nêutrons uns atrás dos outros.

Mais do que mera curiosidade, os cientistas demonstraram que esses estados nucleares exóticos podem desempenhar um papel intermediário fundamental na formação do carbono 12 e do oxigênio 16 - elementos essenciais para a vida.

E as novidades provavelmente não pararão por aqui: a nova técnica desenvolvida pelos pesquisadores para calcular essas estruturas poderá servir para o estudo de arranjos nucleares ainda mais exóticos.

Reações nas estrelas

O formato de um núcleo tem efeitos importantes sobre as reações nucleares, como ocorre nas estrelas, onde quase todos os elementos naturais são gerados.

Se um núcleo está girando rápido o suficiente - geralmente como resultado de uma colisão e fusão de dois núcleos menores - a sua forma pode, por assim dizer, se deformar em relação à esfera ou elipsoide usual.

Esses formatos derivam da interação entre a força de atração forte, que mantém os prótons e os nêutrons unidos, e a força centrífuga, que tende a separá-los.

A estrutura linear, ou "em cadeia", de um átomo, nunca havia sido demonstrada como sendo estável, embora os teóricos já houvessem sugerido que ela pudesse existir.

Bibliografia:

Linear Chain Structure of Four-α Clusters in 16O
T. Ichikawa, J. A. Maruhn, N. Itagaki, and S. Ohkubo
Physical Review Letters
9 September 2011
Vol.: 107, 112501
DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.112501
http://arxiv.org/abs/1106.3443




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