El enorme movimiento reinante en algunos núcleos atómicos

Cuando la mayoría de nosotros piensa en un átomo, lo concibe como diminutos electrones que giran alrededor de un núcleo denso y estático compuesto de protones y neutrones, los cuales son conocidos colectivamente como nucleones.

Sin embargo, un nuevo estudio revela cuán diferente es la realidad respecto a nuestra sencilla perspectiva, mostrando que una cuarta parte de los nucleones en un núcleo denso tienen una velocidad de aproximadamente el 25 por ciento de la velocidad de la luz, o incluso un poco más, lo que trastoca por completo esa imagen tradicional del núcleo atómico como algo estático.

El equipo del físico John Arrington, del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne, usó uno de los grandes espectrómetros magnéticos del Laboratorio Nacional Thomas Jefferson, también en Estados Unidos, para analizar el comportamiento de los nucleones en algunos átomos ligeros, como por ejemplo deuterio (un isótopo del hidrógeno), helio, berilio y carbono.

En el caso del berilio, los investigadores han descubierto que, a diferencia de los otros átomos investigados, el átomo de berilio contiene dos racimos de nucleones, cada uno de ellos parecido a un núcleo de helio-4. Estos nucleones, a su vez, están enlazados a un neutrón adicional. Esta configuración hace que los nucleones en el berilio experimenten una cantidad relativamente alta de colisiones, a pesar de ser uno de los núcleos menos densos.


El fenómeno observado por los investigadores puede ser el resultado de la interacción entre los quarks que conforman los nucleones, que entran en contacto entre sí. Cada protón y neutrón consta de tres quarks que están enlazados muy fuertemente entre sí. Sin embargo, cuando los nucleones se acercan demasiado unos a otros, pueden alterarse las fuerzas que por regla general confinan a los quarks, y el resultado puede ser una modificación de la estructura de los quarks en los protones y en los neutrones, o incluso la posible formación de partículas compuestas a partir de los quarks de dos nucleones.