Dos autores U. Umbelino, R. Lichtenthäler Filho, O. C. B. Santos, K. C. C. Pires, A. S. Serra, and A. Lépine-Szily.
Em Physical Review C, vol. 109, 054605 – Publicado em 7/5/24.
Texto do pesquisador Uiran Umbelino, primeiro autor do trabalho, pós-doc no IFUSP.
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Durante eventos de colisão entre dois núcleos, realizados em aceleradores de partículas de baixa e moderada energia, diversos processos podem ocorrer. O mais simples é chamado de espalhamento elástico, em que núcleos interagem e alteram suas trajetórias sem nenhuma troca de matéria nuclear. Durante eventos mais complexos, os núcleos podem trocar algumas poucas partículas (prótons ou nêutrons) ou quebrar um ao outro durante a colisão: estes são os chamados canais de Reações Diretas. Se a interação entre eles se torna ainda mais intensa, existe a possibilidade deles se fundirem e formarem um núcleo mais pesado, o chamado Núcleo Composto. As reações diretas e por formação de núcleo composto competem entre si e este balanço ainda não é bem entendido em muitos casos.
A energia cinética envolvida na colisão não é perdida durante a fusão e se torna energia de excitação do núcleo composto. Desta forma, este começa a emitir diversas partículas em busca do equilíbrio nuclear. Este processo pode resultar na emissão de partículas leves (evaporação) ou pesadas (fissão), mas sempre acompanhadas de fótons. Através da medida destas partículas emitidas, pode-se identificar que o processo de fusão nuclear ocorreu e com qual frequência.
No experimento realizado e publicado neste artigo, identificamos a reação de fusão de um isótopo do Lítio (6Li) com um núcleo de Berílio (9Be) através da detecção de prótons, dêuterons e trítios. Através deste estudo notou-se que este processo de fusão ocorre em quase 90% das interações mais complexas e os 10% restantes, provenientes das reações diretas, se mostraram compatíveis com cálculos teóricos.
Esperamos que, através desta técnica, possamos medir reações de fusão de diversos isótopos estáveis e, em um breve futuro, medir fusão envolvendo núcleos radioativos.
O trabalho foi financiado pela FAPESP (2018/19420-3, 2018/08845-3).
