Esta línea de investigación se dedica a la investigación experimental de los aspectos fundamentales de la estructura de los núcleos atómicos, y el desarrollo de aplicaciones de la ciencia nuclear a otros campos, especialmente la astrofísica y la tecnología nuclear. En el caso de los estudios de estructura nuclear, se abordan temas de vanguardia. Uno de los temas es el estudio de hasta que punto los protones y los neutrones se comportan como partículas por igual (aparte de carga) cuando se sumergen en la materia nuclear, la llamada simetría isospín. Sistemas nucleares con igual número de protones y neutrones son investigados para este fin. Otro tema principal es la evolución de las propiedades nucleares cuando se aumenta la relación neutrón-protón lejos de los valores de los isótopos estables, en particular la estructura de capas de los núcleos y la existencia de números mágicos. Otro tema está relacionado con el estudio de las formas que pueden adoptar los núcleos y los cambios observados entre núcleos cercanos (que se puede ver como las transiciones de fase). En el campo de la astrofísica nuclear, el tema principal es el estudio de las reacciones de captura de neutrones que intervienen en los procesos estelares responsables de la formación de los elementos más pesados que el hierro. En el campo de la tecnología nuclear, nuestra meta es producir datos de alta calidad para el diseño de los sistemas nucleares avanzados para la transmutación de los residuos de alta actividad, y cálculo del calor de desintegración del reactor después de la parada.
Esta actividad se lleva a cabo usando una gran variedad de métodos y técnicas. Los experimentos se realizan en las instalaciones internacionales más relevantes, principalmente en Europa. Estas instalaciones son capaces de producir los núcleos de interés mediante haces de iones radiactivos o aceleradores de alta intensidad con haces estables. Actualmente se están construyendo o están en proyecto nuevas instalaciones radiactivas de alta intensidad del haz, que mejorarán en gran medida los estudios de la estructura nuclear y astrofísica.
Desde el punto de vista experimental, se llevan a cabo esencialmente tres tipos de estudios: la desintegración de los isótopos inestables producidos (espectroscopia de decaimiento), la des-excitación de productos "hot" de reacción (en espectroscopia de haz), y por último la absorción de neutrones por los núcleos de la posterior de-excitación.
La herramienta común empleada en los tres tipos de estudios es la espectroscopia de rayos gamma mediante el uso de detectores de germanio de alta resolución, en particular, las matrices avanzadas multi-detector o detectores de centelleo de absorción total. Estas técnicas suelen ir acompañados de técnicas complementarias de detección de neutrones. El desarrollo de instrumentación avanzada es también una parte importante de la actividad de esta línea de investigación.
En la actualidad, las principales líneas de investigación y los temas son los siguientes:
- Núcleos exóticos. Experimentos en FAIR
- Estructura Nuclear. Astrofísica Nuclear
