La particule α, également connue sous le nom d’hélium-4, est constituée de deux protons et de deux neutrons. Bien qu’il s’agisse de l’un des noyaux atomiques les plus étudiés, la nature précise de ses états excités reste floue.
Une étude expérimentale récente sur le premier état excité de l’hélium-4, étiqueté 0+2 par les scientifiques, a soulevé un nouveau débat en raison d’un écart important entre les données expérimentales et les prédictions théoriques.
Pour mieux comprendre la nature de cet état, le professeur Nicolas Michel de l’Institut de physique moderne (IMP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) et ses collaborateurs ont utilisé le modèle de coque Gamow sans noyau pour étudier la structure de la résonance. État 0+2 de l’hélium-4. La recherche a été publié dans Lettres d’examen physique et mis en évidence comme un article « En vedette dans la physique ».
L’état 0+2 de l’hélium-4 n’est libéré que d’environ 410 keV. C’est un émetteur d’un seul proton, mais sa durée de vie est très courte. La résonance 0+2 a traditionnellement été considérée soit comme un mode respiratoire, soit comme une excitation particule-trou de son état fondamental hélium-4.
Michel et ses collaborateurs ont fourni de nouvelles descriptions de l’état 0+2 de l’hélium-4. Ils ont prédit une structure plutôt complexe pour la résonance 0+2 présentant un fort couplage continu entre les différents canaux de désintégration.
Il a été constaté que le couplage continu a un impact important sur la nature de cet état émetteur de protons, et le meilleur accord avec les données expérimentales pour le facteur de forme monopôle à l’énergie expérimentale a été obtenu.
Les chercheurs suggèrent que l’état 0+2 ne doit pas être vu comme une oscillation respiratoire ou une excitation de trou de particule, mais au contraire comme une résonance large alignée sur un seuil.
Plus d’information:
N. Michel et al, Description de la résonance 0+2 en décomposition du proton de la particule α, Lettres d’examen physique (2023). DOI : 10.1103/PhysRevLett.131.242502