Открытие редкого изотопа кислорода меняет представления о строении атомных ядер

Физики впервые наблюдали редкий изотоп кислород-28. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Международная группа физиков впервые синтезировала изотоп кислорода-28 с 20 нейтронами и 8 протонами в атомном ядре (на 12 больше, чем у наиболее распространенного изотопа). Вопреки предсказаниям теоретической физики, эксперимент показал, что кислород-28 нестабилен и быстро распадается.

Физики бомбардировали бериллиевую мишень изотопами кальция-48. В результате облучения сформировался изотоп фтора-29, который содержал на один протон больше, чем кислород-28. При столкновении этого изотопа с барьером из жидкого водорода, лишний протон выбивался из атомного ядра с формированием нужного изотопа.

Теории строения атомного ядра предполагали, что кислород-28 должен быть стабилен из-за «двойного магического ядра». Но эксперименты показали, что эта форма была слишком недолговечной, чтобы ее можно было наблюдать напрямую. Вместо этого команда обнаружила продукты его распада: кислород-24 плюс четыре нейтрона.

Считается, что атомные ядра с определенным количеством протонов и нейтронов по своей природе стабильны. Это происходит потому, что протоны и нейтроны заполняют «оболочки» ядра. Когда оболочка заполнена нужным количеством протонов или нейтронов, становится чрезвычайно сложно добавлять или удалять частицы. 

«Магическими» называют ядра с 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126 частиц. Если и число протонов, и число нейтронов в ядре соответствует одному из этих чисел, атом считается дважды магическим и чрезвычайно стабильным. Например, такое ядро у наиболее распространенного кислорода-16: у него 8 протонов и 8 нейтронов. Считалось, что форма с 20 нейтронами и 8 протонами будет демонстрировать те же свойства.

Результаты эксперимента ставят под сомнения и требуют уточнения концепции, описывающей строение атомных ядер и объясняющей стабильность определенных форм. Дальнейшие исследования помогут лучше понять силы, которые удерживают частицы внутри ядра вместе, уверены ученые.


Читать далее:

Физики впервые наблюдали «кольца Алисы»: квантовый вход в «зазеркалье»

Посмотрите, как Сатурн максимально приблизился к Земле

Посмотрите на галактику Водоворот: это фото сделали две разные камеры «Уэбба»

На обложке: Изображение от pikisuperstar на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука
В Перми предложили способ очистки побережья от последствий разлива нефти
Наука
«Уэбб» заглянул сквозь дымку, окутывающую популярные и загадочные экзопланеты
Космос
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос