Недавно в ходе работы, проведенной в Японии, впервые был обнаружен изотоп кислорода-28. Это атом кислорода с наибольшим числом нейтронов в ядре, и его поведение совершенно отличается от того, что ожидали исследователи, главным образом потому, что он не стабильный.
Атомный номер элемента определяется количеством протонов в его ядре, но количество нейтронов может варьироваться. В случае кислорода его атомный номер равен 8, и до сих пор наибольшее количество нейтронов, наблюдаемое в его ядре, составляло 18, в кислороде — 26.
Теперь работа, проведенная на заводе по производству пучков радиоактивных изотопов RIKEN в Японии под руководством физика-ядерщика Йосуке Кондо из Токийского технологического института, позволила наблюдать никогда ранее не встречавшиеся изотопы кислорода, кислород-27 и кислород-28. 19 и 20 нейтронов.
В ускорителе частиц сначала пучок изотопов кальция-48 был направлен на бериллий, что привело к образованию фтора-29. Последний был отделен от столкновения с жидким водородом в попытке потерять протон и образовать кислород-28.
Испытание прошло успешно, физикам удалось получить и кислород-27, и кислород-28, но вскоре после этого они разложились, образовав изотоп с 24 частицами в ядре и 3 или 4 свободными нейтралами.
Читать далее:
магические числа
Чего ученые не ожидали, так это того, что кислород-28 был нестабильным, поскольку и 8, и 20 считаются магическими числами для протонов и нейтронов. В ядерной физике это количество частиц атомного ядра, полностью заполняющих оболочку, причем каждая новая оболочка отличается от предыдущей большой энергетической щелью. В случае изотопа кислорода с 28 частицами в ядре он был бы вдвойне магическим, что позволяет предположить, что он очень стабилен.
Самая распространенная форма кислорода на Земле — это 16-частичные изотопы, которые также обладают вдвойне магической силой. Считалось, что следующим в этом списке будет кислород-28, однако результаты показали, что этого может не произойти.
Исследователи полагают, что оболочка нейтрона на самом деле не была заполнена, что ставит под сомнение, является ли 20 магическим числом для этих частиц. Это явление известно как остров инверсии и ранее наблюдалось в изотопах неона, натрия и магния, а теперь, по-видимому, также применимо к фтору-29 и кислороду-28.
Теперь мы надеемся наблюдать изотоп в возбужденном состоянии с более высокой энергией, чтобы лучше понять его.
Вы смотрели наши новые видео на YouTube? Подпишитесь на наш канал!