Научниците неодамна открија досега невидена форма на кислород, чие однесување може да ги оспори постоечките теории на нуклеарната физика за „магични броеви“.
Во сржта на секој атом лежи јадро, кое содржи субатомски честички познати како протони и неутрони. Бројот на протони одредува за кој елемент станува збор. На пример, кислородот има 8 протони. Сепак, бројот на неутрони во атомот може да варира, што доведува до различни форми на истиот елемент, кои ги нарекуваме изотопи.
Новооткриениот изотоп на кислородот е кислород-28, кој содржи 20 неутрони. Научниците успеаја да произведат кислород-27 и кислород-28 за прв пат во лабораториски услови, работејќи во Фабриката за зрак на радиоактивни изотопи. За да го постигнат овој подвиг, тие испукале друг изотоп на елементот, калциум-48, во топка од берилиум. Ова резултирало со создавање полесни атоми, со помалку протони и неутрони од оригиналниот елемент. Потоа, научниците изолирале флуор-29 од овие полесни атоми и го судриле со течен водород, што резултирало со исфрлање на протонот потребен за создавање на кислород-28.
Сепак, научниците биле изненадени кога забележале дека кислородот-28 брзо се распаѓа во друг изотоп, што е спротивно на една од основните претпоставки на нуклеарната физика за стабилноста на атомите.
Секој елемент и неговите изотопи ги имаат оние што се нарекуваат „магични броеви“. Ова се бројките на протони или неутрони во атомот кои пополнуваат одредена квота позната како нуклеарна обвивка, која обезбедува стабилност на атомот. Кога атомот има и магичен број на протони и магичен број на неутрони, тоа се смета за „двојно магичен“. Пример за ова е добро познатиот кислород-16, кој е најчестиот облик на кислород на Земјата.
Бројот 8 е магичен за протоните, додека бројот 20 е магичен за неутроните. Затоа, се очекуваше кислород-28 да биде еден од овие двојно магични изотопи. Сепак, неочекуваната нестабилност на кислород-28 ги навела научниците да заклучат дека нуклеарната обвивка не е целосно исполнета, со што се доведува во прашање дали бројот 20 навистина е магичен. Ова може да објасни и зошто било потребно толку долго за успешно набљудување на кислород-28.
Кислород-28 не е единствениот изотоп што фрла сомнеж на магичниот број 20 за неутроните. Во феноменот познат како „остров на инверзија“, изотопите на неон, натриум и магнезиум со 20 неутрони, исто така, покажуваат недостаток на затворање на нуклеарната школка.
Во случајот со кислород-28, научниците вклучени во истражувањето предлагаат дополнителни истражувања кои ќе вклучуваат набљудување на атомското јадро во повисока енергетска состојба. Тие веруваат дека ова може да обезбеди подобро разбирање за тоа зошто 20 можеби не е магичниот број во нуклеарната физика.
Студијата што го истражува ова откритие беше објавена во списанието Nature.
