اخیرا یک ایزوتوپ تازه کشف شده از اکسیژن تمام انتظارات ما را در مورد نحوه رفتارش تغییر می دهد. این اکسیژن ۲۸ است، با بیشترین تعداد نوترون که تاکنون در هسته یک اتم اکسیژن دیده شده است.
به گزارش سیناپرس، در حالی که دانشمندان بر این باورند که اکسیژن ۲۸ باید پایدار باشد، به سرعت تجزیه شده و آنچه را که فرض می شد در مورد اعداد جادویی ذرات در هسته یک اتم می دانیم زیر سوال می برد.
محققان توضیح می دهند:هسته اتم حاوی ذرات زیر اتمی به نام نوکلئون بوده که از پروتون و نوترون تشکیل شده است. عدد اتمی یک عنصر با تعداد پروتون هایی که دارد تعریف می شود، اما تعداد نوترون ها می تواند متفاوت باشد. عناصر اعداد نوترونی مختلف به عنوان ایزوتوپ شناخته می شوند. اکسیژن دارای ۸ پروتون است، اما می تواند تعداد نوترون های متفاوتی داشته باشد.
پیش از این، بیشترین تعداد نوترون مشاهده شده ۱۸ مورد بود، در ایزوتوپ اکسیژن اکسیژن-۲۶ شامل ۸ پروتون به اضافه ۱۸ نوترون برابر با ۲۶ نوکلئون است.
اکنون، تیمی به رهبری یوسوکه کوندو (Yosuke Kondo) فیزیکدان هسته ای از مؤسسه فناوری توکیو در ژاپن، دو ایزوتوپ اکسیژن را یافته اند که قبلاً هرگز آنها را ندیده ایم، اکسیژن-۲۷ و اکسیژن-۲۸، با ۱۹ و ۲۰ نوترون.
تحقیقات نشان داد: هر دو ۸ و ۲۰ به ترتیب اعداد جادویی برای پروتون ها و نوترون ها هستند، خاصیتی که نشان می دهد اکسیژن-۲۸ باید پایدار باشد. تعداد کل هر یک به این بستگی دارد که هر نوکلئون اضافه شده چگونه بر پایداری سهمیه های پروتون و نوترون به نام پوسته تأثیر می گذارد.
عدد جادویی در فیزیک هسته ای تعداد نوکلئون‌هایی است که به طور کامل یک پوسته را پر کرده و هر پوسته جدید با شکاف انرژی گسترده از پوسته قبلی متمایز می شود. به گزارش سیناپرس، یک هسته اتمی با پوسته های پروتون و نوترون که هر دو حاوی اعداد جادویی از هر کدام هستند به عنوان جادوی مضاعف شناخته می شود و انتظار می رود که پایدار باشد.
برای مدت طولانی انتظار می رفت که اکسیژن-۲۸ ایزوتوپ اکسیژن جادویی مضاعف بعد از اکسیژن-۱۶باشد. اکسیژن-۱۶همان اکسیژنی است که ما روی زمین تنفس می کنیم.
کار کوندو و همکارانش می تواند دلیل آن را توضیح دهد. یافته های آنها نشان می دهد که پوسته نوترونی پر نشده است. این موضوع این سوال را مطرح می کند که آیا ۲۰ یک عدد جادویی برای نوترون ها است یا خیر.
جالب توجه است که به نظر می رسد با پدیده ای به نام جزیره وارونگی برای ایزوتوپ های نئون، سدیم و منیزیم که در آن پوسته های ۲۰ نوترونی بسته نمی شوند، مطابقت دارد.
به گزارش سیناپرس، درک بیشتر پوسته نوترونی که به طرز عجیبی بسته نشده است نیازمند تحقیقات بیشتر است. روش‌های دیگر تشکیل اکسیژن ۲۸ نیز می تواند آشکار باشد، اگرچه درک این موضوع بسیار دشوار است. در حال حاضر، نتایج جذاب و سخت بدست آمده تیم تحقیقاتی نشان می دهد که هسته‌های جادویی مضاعف می توانند بسیار پیچیده تر از آنچه می دانستیم باشند.
شرح کامل این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.
مترجم: سامیه خسروی زاده
نوشته کشف شکل جدیدی از اکسیژن اولین بار در خبرگزاری سیناپرس | اخبار علمی ایران و جهان. پدیدار شد.
دیدگاهتان را بنویسید