En física nuclear, un núcleo superdeformado es un núcleo que está muy lejos de ser esférico y forma un elipsoide con ejes en proporciones de aproximadamente 2:1:1. [1] La deformación normal es de aproximadamente 1,3:1:1. Solo algunos núcleos pueden existir en estados superdeformados.
Los primeros estados superdeformados que se observaron fueron los isómeros de fisión , estados de bajo espín de los elementos de la serie de los actínidos . La fuerza fuerte decae mucho más rápido que la fuerza de Coulomb , que se vuelve más fuerte cuando los nucleones están separados por más de 2,5 femtómetros . Por esta razón, estos elementos experimentan fisión espontánea . A fines de la década de 1980, se observaron bandas rotacionales superdeformadas de alto espín en otras regiones de la tabla periódica. Los elementos específicos incluyen rutenio , rodio , paladio , plata , osmio , iridio , platino , oro y mercurio .
La existencia de estados superdeformados se produce debido a una combinación de factores macroscópicos y microscópicos, que juntos reducen sus energías y los convierten en mínimos estables de energía en función de la deformación. Macroscópicamente, el núcleo puede describirse mediante el modelo de la gota de líquido . La energía de la gota de líquido en función de la deformación es mínima para una deformación cero, debido al término de tensión superficial. Sin embargo, la curva puede volverse suave con respecto a altas deformaciones debido a la repulsión de Coulomb (especialmente para los isómeros de fisión, que tienen Z alto) y también, en el caso de estados de alto espín, debido al aumento del momento de inercia. Al modular este comportamiento macroscópico, la corrección de capas microscópicas crea ciertos números mágicos superdeformados que son análogos a los números mágicos esféricos. Para núcleos cercanos a estos números mágicos, la corrección de capas crea un segundo mínimo en la energía en función de la deformación.
Los estados aún más deformados (3:1) se denominan hiperdeformados .