El núcleo del fermio-255 no es redondo. Un experimento con láseres muestra que posee una forma claramente alargada, como un balón estirado.
El fermio es un elemento radiactivo cuyo núcleo contiene 100 protones. Su isótopo fermio-255 es especialmente difícil de estudiar. Su período de semidesintegración es de unas 20 horas. Esto significa que, después de ese tiempo, la mitad de los núcleos presentes en una muestra se han desintegrado.
Imagen ilustrativa generada por IA según la descripción del fermio-255
Los investigadores no observaron directamente la forma del núcleo. Estudiaron la manera en que los átomos de fermio absorben la luz. Se utilizaron dos longitudes de onda muy próximas, alrededor de 398 nm en el violeta.
El núcleo influye muy ligeramente en los electrones que lo rodean. Estas interacciones producen diminutas diferencias en el espectro luminoso del átomo. Al medirlas con precisión, los investigadores pueden obtener información sobre las propiedades del núcleo.
El experimento se realizó con el separador de masas RISIKO, en la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia. Una fuente de iones de alta resolución permitió distinguir estas variaciones muy débiles, denominadas estructura hiperfina.
A continuación, las mediciones se compararon con cálculos que describen los electrones del fermio. Así, los investigadores determinaron el momento magnético del núcleo y su momento cuadrupolar eléctrico. Esta segunda magnitud permite evaluar, entre otras cosas, hasta qué punto el núcleo se aleja de una forma esférica.
El resultado muestra que el núcleo del fermio-255 está fuertemente y de forma duradera alargado a lo largo de un eje. Los físicos califican esta forma de «prolata». Es la que se esperaba para varios núcleos pesados cercanos.
Por último, los investigadores compararon sus mediciones con varios modelos de física nuclear. Estos reproducen globalmente bien las propiedades observadas. El fermio-255 puede servir así como referencia para probar estos modelos y preparar futuras mediciones en elementos aún más pesados.