La medición más precisa del tamaño del núcleo atómico del helio

Redacción

Después del hidrógeno, el helio es el segundo elemento químico más abundante en el universo. Alrededor de una cuarta parte de los núcleos atómicos que se formaron en los primeros minutos después del Big Bang (la “explosión” con la que nació el universo) eran núcleos de helio. Estos constan de cuatro bloques de construcción: dos protones y dos neutrones.

Para la física fundamental, es crucial conocer a fondo las propiedades del núcleo de helio, entre otras cosas para entender los procesos en otros núcleos atómicos más pesados que el helio.

Un equipo internacional ha medido el radio del núcleo atómico del helio con cinco veces más precisión que la medición que hasta ahora ostentaba el récord.

Con la ayuda del nuevo valor, se podrán comprobar muchas teorías físicas fundamentales y determinar las constantes naturales con mayor precisión.

Este avance ha tenido como escenario el Instituto Paul Scherrer de Suiza. Este instituto es el único laboratorio de investigación científica del mundo en el que se producen suficientes muones de baja energía para realizar experimentos como el que ha permitido medir el radio del núcleo del helio. Para sus mediciones, los investigadores necesitaban muones. Estos son partículas similares a los electrones pero unas 200 veces más pesados.

El equipo responsable de la histórica medición incluye, entre otros, a Aldo Antognini del Instituto Paul Scherrer, Franz Kottmann y Karsten Schuhmann del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH), y Randolf Pohl de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia en Alemania. Los investigadores han publicado sus resultados en la revista académica Nature.

Las nuevas mediciones indican que el radio medio del núcleo de helio es de 1,67824 femtómetros. Un femtómetro es la milbillonésima parte de un metro.