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
Ученые заглянули внутрь нейтронных звезд, используя квантовую физику
Космос
Квантовые симуляторы: объяснение от ученого
Мнения
Источник в СМИ назвал возможную причину сбоя рунета
Новости
Мошенники начали выдавать себя за начальников в рабочих чатах: как это работает
Новости
Холодные атомы этого металла могут создавать новые состояния материи
Наука
Древние артефакты в Украине раскрыли тайны навигации викингов
Наука
Послушайте, как звучат вспышки на Солнце: данные собрал Solar Orbiter  
Космос
Тяжелый беспилотник на водородных топливных ячейках впервые испытали в Китае
Новости
Ученые создали катализатор, который нарушает законы физики
Наука
Физики обнаружили необычные магнитные свойства в трехслойном графене
Наука
Биоинженеры создали ДНК-робота, который может менять форму искусственной клетки
Наука
«Горы» на нейтронных звездах могут вызывать рябь в пространстве-времени
Космос
На телах древних мумий из Перу нашли сложные узоры татуировок
Наука
У черной дыры прячется белый карлик, движущийся с половиной скорости света
Космос
Стартап из России разрабатывает нанопротез для восстановления поврежденных нервов
Наука
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука