Núcleos Halo Além do Modelo de Casca: Uma Abordagem Fractal-Dimensional

Núcleos halo representam uma das classes mais exóticas de sistemas nucleares, caracterizados por distribuições de matéria estendidas e nucleons de valência fracamente ligados. Este estudo investiga sistematicamente núcleos halo conhecidos em toda a tabela periódica utilizando um modelo nuclear fractal que incorpora estruturas geométricas autossimilares e a dimensão fractal (D_f) como parâmetro chave. Halos de prótons e nêutrons — incluindo aqueles em ⁶He, ⁸He, ¹¹Li, ¹¹Be, ¹⁹C, ²²N e ³⁷Mg — são analisados em termos de suas configurações espaciais, energias de ligação e modos de decaimento. Este modelo demonstra que estruturas halo correspondem a dimensões fractais elevadas (D_f>1,5), indicando quebra da simetria geométrica e o surgimento de nuvens de nucleons fracamente acopladas além do núcleo nuclear clássico. Este estudo mostra que sistemas ricos em nêutrons exibem geometrias ramificadas complexas consistentes com fractais caóticos, enquanto halos de prótons — como em ¹⁷F e ⁸B — revelam configurações lineares estendidas pela força de Coulomb. Ao aplicar as formulações fractais para energia de ligação e taxa de decaimento, o modelo reproduz com precisão os observáveis experimentais, incluindo meias-vidas e raios de carga. Este arcabouço supera as limitações do modelo de casca ao oferecer uma explicação geométrica para distribuições halo estendidas e prevê as condições sob as quais sistemas halo se formam e decaem. Os resultados fornecem novos insights sobre matéria nuclear fracamente ligada, com implicações para astrofísica nuclear, caminhos do processo-r e os limites da estabilidade nuclear.