Xenón-124 y los extraños eventos de la Física.

Efecto túnel. Partículas

Es un hecho que existe una distorsión entre la Física teórica y la Física experimental. Hay una gran cantidad de teorías y situaciones que somos capaces de predecir y/o definir aunque no somos capaces de observar ni reproducir. Pero el esfuerzo de los científicos en mejorar los instrumentos de medida dan de vez en cuando sus frutos. Ejemplos famosos son el Bosón de Higgs o los observados más recientemente como el de las ondas gravitacionales.

Hay equipos de científicos que se encargan de analizar e intentar observar cosas tan complejas como el horizonte de sucesos de un agujero negro. Y otros que se dedican a cosas tan «tontas» como observar desintegraciones.

Las desintegraciones de los elementos, o cadenas de desintegración, son el proceso por el cual un elemento de la tabla periódica o isotopo1, va descomponiendose mientras expulsa partículas. En ese proceso, el átomo o isotopo se va transformando en otros elementos. La cadena de desintegración más conocida es la del isotopo de Uranio.

Para que se inicie una cadena, ha de darse unas condiciones determinadas. Como la captura de un electrón o protón. Pero el que se produzca o no la desintegración es una cuestión estadística. De esta probabilidad se obtienen valores como la vida media de los elementos.

XENON
Detector XENON1T

En las entrañas de las montañas Gran Sasso, en Italia, a 1500 metros bajo tierra, existe una cuba de 1.300 kilogramos de xenón líquido superpuro. El XENON1T. Su misión es observar las interacciones de las partículas del Universo con el Xenón. El objetivo es estudiar la materia oscura. Pero entre los datos almacenados en la fase de captación realizada en los años 2016 a 2018, se ha observado lo que se ha definido como el evento más extraño de la Física.

Para que un átomo de Xenón-124 empiece su cadena de desintegración ha de captar no uno sino dos electrones. Captura de doble electrón. La probabilidad de que una partícula cargada pase «tocando» un átomo, ya es muy escasa. La de que pasen dos a la vez, muy extraña.

Por eso, aunque la desintegración del Xenón es conocida y espontánea, ocurre muy rara vez. Y con menos probabilidad dentro de un experimento capaz de captar dicha desintegración. La vida media de este elemento es de un billón de años mayor que la edad del Universo.

El proceso de desintegración es tan lento que no se había podido observar hasta la fecha. Por eso se dice que el Xenón-124 es un elemento estable aunque sabemos que en realidad no lo es.

Con esta observación, no solo eliminamos un evento teórico de las listas de los no demostrados, sino que hemos comprobado la sensibilidad del XENON1T para captar perturbaciones. En este momento se están mejorando los equipos. Proceso que suele hacerse de forma periódica en los equipos de medida como los colisionadores del CERN en la actualidad o los recientemente terminados en LIGO. Al mejorar la sensibilidad de los futuros XENONnT se espera captar indicios que nos ayuden a descubrir la materia oscura.




1-> Isotopo: Son elementos de un mismo átomo que poseen diferente número de neutrones (distinta masa atómica).




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