Núcleos espejo

En física nuclear, los núcleos espejo son núcleos donde el número de protones del elemento uno ($Z_1$) es igual al número de neutrones del elemento dos ($N_2$) y el número de neutrones del elemento uno ($N_1$) es igual al número de protones del elemento dos ($Z_2$), de modo que el número másico es el mismo ($A=N_1+Z_1=N_2+Z_2$̣), es decir, son isóbaros .

Puesto que $Z_1=N_2$ y $N_1=Z_2$, se verifica asimismo que $A=N_1+N_2=Z_1+Z_2$. Por otra parte, al hacer la sustitución $Z_1=Z$ y $Z_2=Z-1$, el número másico se puede reescribir en la forma $A=2Z-1$.

Ejemplos de núcleos espejo:

• ³ H y ³ He:  J ^π = 1/2 ⁺
• ¹⁴ C y ¹⁴ O:  J ^π = 0 ⁺
• ¹⁵ N y ¹⁵ O:  J ^π = 1/2 ^-
• ²⁴ Na y ²⁴ Al:  J ^π = 4 ⁺
• ^24m Na y ^24m Al:  J ^π = 1 ⁺

Los pares de núcleos espejo tienen el mismo spin y paridad. Si nos limitamos a un número impar de nucleones (A = Z + N), entonces encontramos núcleos espejo que se diferencian entre sí al intercambiar un protón por un neutrón . Es interesante observar su energía de enlace, que se debe principalmente a la interacción fuerte y también a la interacción de Coulomb . Dado que la interacción fuerte es invariante para los protones y neutrones, se puede esperar que estos núcleos espejo tengan energías de enlace muy similares.

En 2020, se descubrió que el estroncio-73 y el bromo-73 no se comportaban como se esperaba.