После того как ученые создали кислород-28 в лаборатории, он почти сразу же разложился, что поставило в тупик физиков всего мира.
Ученые впервые создали кислород-28 — редкий изотоп кислорода, у которого на 12 нейтронов больше, чем у кислорода-16, наиболее распространенной формы кислорода на планете. Этот недавно созданный «тяжелый» изотоп кислорода имеет самое большое количество нейтронов, когда-либо встречавшихся в атоме кислорода. По идее, он должен быть очень стабильным и прослужить почти вечно. Но все оказалось не так.
Кислород−28 деградировал с удивительной скоростью. Это открытие вызывает сомнения в понимании силы, которая связывает фундаментальные частицы вещества, такие как протоны и нейтроны, для образования более крупных частиц в ядре атома, сообщает Livescience.
Чтобы создать кислород-28, команда под руководством исследователей из Токийского технологического института направила луч фтора-29 — изотопа, имеющего девять протонов, — на мишень из жидкого водорода на заводе Riken RI Beam Factory в Вако, Япония. При ударе и водород, и фтор-29 потеряли протон, что привело к созданию совершенно новой молекулы кислорода-28.
Ученые не до конца знают, что связывает нейтроны и протоны для образования ядра.источник: Unsplash
Согласно теории физики элементарных частиц, частицы должны быть стабильными, если оболочки в ядре атома заполнены определенным количеством протонов и нейтронов, которые известны как «магические» числа. Кислород-28 содержит 20 нейтронов и восемь протонов, оба из которых являются магическими числами. Это позволяет предположить, что молекула должна быть в высшей степени стабильной или вдвойне магической.
Но в ходе эксперимента молекула кислорода-28 распалась за зептосекунду, или триллионную миллиардную долю секунды. Фактически его присутствие было подтверждено только продуктами его распада — кислородом-24 и четырьмя нейтронами.
Хотя эксперимент еще не был повторен, результаты этого исследования показывают, что текущий список магических чисел не дает полной информации о том, стабильны ли молекулы. К тому же, еще в 2009 году ученые показали, что изотоп кислорода-24 вел себя так, как если бы он был вдвойне магическим, даже несмотря на то, что у него не было магического числа протонов и нейтронов.
По словам Майкла Теннессена, профессора физики Мичиганского государственного университета и соавтора исследования, новое исследование проложит путь к будущим научным работам, которые могут дать больше информации о загадочных силах, склеивающих частицы в ядре атома. «Мы до сих пор не до конца знаем, что связывает нейтроны и протоны вместе при образовании ядра», — сказал он.
Между тем ученые из Сиднейского университета использовали квантовый компьютер, чтобы замедлить и непосредственно наблюдать за ключевым процессом химической реакции, раскрывая детали, ранее невидимые.
Отправить комментарий
Всегда рады услышать ваше мнение!