Reproducen los procesos de nucleosíntesis estelar

De entre la gran variedad de procesos que tienen lugar en el interior de las estrellas, la captura de neutrones es la responsable de producir más de la mitad de los isótopos de nuestro universo. El estudio de este tipo de reacciones es fundamental para entender la nucleosíntesis estelar.

Son especialmente interesantes las reacciones que se dan en los isótopos radioactivos que actúan como puntos de ramificación a lo largo del conocido como “proceso s-“: una concatenación de captura de neutrones y decaimiento radioactivo que convierte unos elementos en otros en el interior de las estrellas.

Mecanismo del proceso s-, donde unos elementos se convierten en otros en el interior de las estrellas.

Para realizar este tipo de experimentos de captura de neutrones en dos isótopos radioactivos de especial relevancia, investigadores del grupo de investigación GETERUS del Dpto. de Física Atómica Molecular y Nuclear y del Centro Nacional de Aceleradores (CNA) han producido primero una cantidad importante de 147Pm y 171Tm en el núcleo del reactor de fisión ILL (Francia), han preparado las muestras en las celdas calientes del laboratorio radioquímico del PSI (Suiza), y finalmente  han realizado medidas de captura neutrónica en las instalaciones con los haces de neutrones más intensos del mundo: n_TOF en el CERN (Suiza) y LiLiT en SARAF (Israel). Los resultados de estos experimentos han sido publicados recientemente en las revistas Physical Review Letters y Physics Letters B.

Este trabajo ha sido realizado en el marco de proyecto europeo FP7 Marie Curie CIG NeutAndalus (No. 334315) dirigido por el profesor de la Universidad de Sevilla Carlos Guerrero Sánchez.

Referencia bibliográfica:

– C. Guerrero et al. (n_TOF Collaboration), “Neutron capture on the s-process branching point 171Tm via time-of-flight and activation”, Phys. Rev. Lett. 125 (2020) 142701 [https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.142701]

– C. Guerrero et al., “The s-process in the Nd-Pm-Sm region: Neutron activation of 147Pm”, Physics Letters B  797 (2019) 134809 [https://doi.org/10.1016/j.physletb.2019.134809]