Momentos Magnéticos de Estados Isoméricos

    O conhecimento de momentos magnéticos permite caracterizar a configuração de um estado nuclear. Por isso, a medida de fatores giromagnéticos (µ = g I ) é, em muitos casos, decisiva para a verificação da validade de modelos nucleares. Os fatores giromagnéticos são muito sensíveis aos graus de liberdade de partícula-única, devido à grande contribuição do spin intrínseco ao momento magnético do núcleon. Os fatores-g medidos dos estados fundamentais de núcleos perto de camadas fechadas, confirmam as previsões de Schmidt [1], cuja contribuição é dada apenas pelos núcleons desemparelhados. Em núcleos par-par o fator-g para estados coletivos segue a estimativa g = Z/A. Este fato é verificado experimentalmente para os estados da banda do estado fundamental, nos quais não há contribuição de partícula-única. Em núcleos A-ímpar os fatores-g têm contribuições da configuração intrínseca da partícula e também do caroço par-par. No caso de núcleos ímpar-ímpar, devem ser consideradas as contribuições das duas partículas desemparelhadas.

    Uma das técnicas largamente utilizada para medir os fatores giromagnéticos de estados nucleares excitados se baseia na observação da rotação da distribuição angular dos raios gama (PAD), provocada pela precessão de Larmor do momento magnético do núcleo ao redor da direção de um campo magnético aplicado. Para estados nucleares de vidas-médias da ordem de ns são utilizados campos hiperfinos estáticos, ou mesmo campos externos da ordem de alguns T, enquanto que, para estados de vida-média mais curta (ps), são necessários campos muito mais intensos. Nestes casos, são utilizados os campos magnéticos transientes (CMT) da ordem de 1000T, que atuam sobre íons em movimento em materiais ferromagnéticos polarizados [2]. Técnicas deste tipo de medidas foram implantadas no Laboratório Pelletron do IFUSP, medindo-se os fatores-g nos núcleos 107,109Ag[3] e no núcleo fortemente deformado 159Tb[4], através da excitação coulombiana com feixes de íons pesados.

   O grupo de espectroscopia gama do laboratório Pelletron finalizou recentemente a construção de um eletroímã, dimensionado para para produzir campos magnéticos externos da ordem de 2T[6], com o qual é possível determinar momentos magnéticos de estados isoméricos com vidas-médias na região de ns a µs. A técnica PAD pode ser usada para medidas diferenciais[5], mais precisas, ou integrais. Na técnica diferencial é observada a rotação da distribuição angular em função do tempo, enquanto que na técnica integral, é observado o efeito total resultante da interação magnética. Para que se possa aplicar a técnica diferencial é necessário um feixe pulsado com possibilidades de variar o seu período de repetição. Um novo sistema de pulsação está sendo desenvolvido no laboratório Pelletron, e será instalado proximamente. Com a entrada em funcionamento desse sistema, poderemos utilizar o sistema de medidas para se determinar momentos magnéticos com uma precisão muito maior.