Forskere har med suksess oppdaget oksygen-28, en oksygenisotop med 12 ekstra nøytroner for første gang, og utfordrer gjeldende teorier om strukturen til atomkjerner.
Forskere har lenge spådd det 28O ville være en stabil isotop, på grunn av dets «magiske tall» av protoner og nøytroner.
Imidlertid avslører en ny studie, som gjorde det mulig å observere isotopen for første gang, at oksygen-28 er går i oppløsning nesten umiddelbart etter å ha blitt opprettet.
Oppdagelsen, presentert i en artikkel publisert denne onsdagen i tidsskriftet Nature, kan føre til en revurdering av hvordan atomkjerner er strukturert.
Begrepet «magiske tall” refererer til spesifikke antall protoner og nøytroner som gjør en atomkjerne spesielt stabil: 2, 8, 20, 28, 50, 82 og 126.
Eksisterende teorier postulerer at når en atomkjerne har et magisk antall både protoner og nøytroner, blir «dobbelt magisk» og derfor ekstremt stabil.
O 28O, med sine 8 protoner og 20 nøytroner, ble i lang tid ansett som en dobbelt magisk kjernemen hadde aldri blitt observert før nå.
I motsetning til forventningene, derimot 28Den viste seg å være ekstremt ustabil, og trosset ideen om at dens «magiske tall» ville gi den stabilitet.
Studieforfatterne, ledet av forskere ved Tokyo Institute of Technology, skyter en stråle av kalsium-48 isotoper mot et berylliummål for å lage en isotop av fluor-29.
De kolliderte deretter denne isotopen av fluor mot flytende hydrogen, og eliminerte dermed et proton og genererer oksygen-28. På grunn av den korte levetiden 28Det ble oppdaget gjennom sine forfallsprodukter i stedet for direkte observasjon.
«jeg var veldig overrasket. Personlig trodde jeg det dobbel magi ville komme til handling. Men naturen er hva den er,» sa fysikeren til Nature. Takashi Nakamuraforsker ved Tokyo Institute of Technology og en av studiens forfattere.
Implikasjonene av resultatene er vidtrekkende.
Dette er ikke det første tilfellet der konseptet om at «magiske tall» gir stabilitet til isotoper har vist seg feilbar.
For eksempel, oksygen-24, med sine 8 protoner og 16 nøytronerble vist å være mer stabil enn tidligere antatt, noe som tyder på at de magiske tallene er kanskje ikke universelt anvendelig.
Forskere vurderer nå neste skritt, for eksempel å prøve å oppdage andre oksygenisotoper bedre forstå grunnleggende krefter som holder atomkjerner sammen.
