به گزارش مجله خبری نگار، در حالی که دانشمندان بر این باورند که اکسیژن ۲۸ باید پایدار باشد، به سرعت تجزیه شده و آنچه را که فرض میشد در مورد اعداد جادویی ذرات در هسته یک اتم میدانیم زیر سوال میبرد.
محققان توضیح میدهند:هسته اتم حاوی ذرات زیر اتمی به نام نوکلئون بوده که از پروتون و نوترون تشکیل شده است. عدد اتمی یک عنصر با تعداد پروتونهایی که دارد تعریف میشود، اما تعداد نوترونها میتواند متفاوت باشد. عناصر اعداد نوترونی مختلف به عنوان ایزوتوپ شناخته میشوند. اکسیژن دارای ۸ پروتون است، اما میتواند تعداد نوترونهای 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 هستهای 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 پروتونها و نوترونها هستند، خاصیتی که نشان میدهد اکسیژن-۲۸ باید پایدار باشد. تعداد کل هر یک به این بستگی دارد که هر نوکلئون اضافه شده چگونه بر پایداری سهمیههای پروتون و نوترون به نام پوسته تأثیر میگذارد.
عدد جادویی در فیزیک هستهای تعداد نوکلئونهایی است که به طور کامل یک پوسته را پر کرده و هر پوسته جدید با شکاف انرژی گسترده از پوسته قبلی متمایز میشود. به گزارش سیناپرس، یک هسته اتمی با پوستههای پروتون و نوترون که هر دو حاوی اعداد جادویی از هر کدام هستند به عنوان جادوی مضاعف شناخته میشود و انتظار میرود که پایدار باشد.
برای مدت طولانی انتظار میرفت که اکسیژن-۲۸ ایزوتوپ اکسیژن جادویی مضاعف بعد از اکسیژن-۱۶باشد. اکسیژن-۱۶همان اکسیژنی است که ما روی زمین تنفس میکنیم.
کار کوندو و همکارانش میتواند دلیل آن را توضیح دهد. یافتههای آنها نشان میدهد که پوسته نوترونی پر نشده است. این موضوع این سوال را مطرح میکند که آیا ۲۰ یک عدد جادویی برای نوترونها است یا خیر.
جالب توجه است که به نظر میرسد با پدیدهای به نام جزیره وارونگی برای ایزوتوپهای نئون، سدیم و منیزیم که در آن پوستههای ۲۰ نوترونی بسته نمیشوند، مطابقت دارد.
درک بیشتر پوسته نوترونی که به طرز عجیبی بسته نشده است نیازمند تحقیقات بیشتر است. روشهای دیگر تشکیل اکسیژن ۲۸ نیز میتواند آشکار باشد، اگرچه درک این موضوع بسیار دشوار است. در حال حاضر، نتایج جذاب و سخت بدست آمده تیم تحقیقاتی نشان میدهد که هستههای جادویی مضاعف میتوانند بسیار پیچیدهتر از آنچه میدانستیم باشند.
شرح کامل این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.