Kislorod 28 ning birinchi aniqlanishi va yadro tuzilishining standart qobiq modeli   

Kislorod-28 (²⁸O), kislorodning eng og'ir nodir izotopi birinchi marta yapon tadqiqotchilari tomonidan aniqlangan. Kutilmaganda, "sehrli" raqam mezonlariga javob berishiga qaramay, u qisqa muddatli va barqaror emasligi aniqlandi. yadroviy barqarorlik.  

kislorod ko'p izotoplarga ega; ularning yadrolarida 8 ta proton (Z) bor, lekin neytronlar soni (N) bo'yicha farqlanadi. Barqaror izotoplar ¹⁶O, ¹⁷O va ¹⁸Yadrolarida mos ravishda 8, 9 va 10 neytron bo'lgan O. Uchta barqaror izotopdan, ¹⁶O eng ko'p bo'lib, tabiatdagi barcha kislorodning taxminan 99.74% ni tashkil qiladi. 

Yaqinda aniqlangan ²⁸O izotopida 8 ta proton (Z=8) va 20 neytron (N=20) mavjud. U barqaror bo'lishi kutilgan edi, chunki u proton va neytronlarga nisbatan "sehrli" raqam talabiga javob beradi (ikki marta sehrli), ammo qisqa umr ko'rishi va tez parchalanishi aniqlandi.  

Atom yadrosini nima barqaror qiladi? Atom yadrosida qanday musbat zaryadlangan proton va neytronlar birga tutilgan?  

Standart qobiq modeli ostida yadroviy tuzilishi, proton va neytronlar qobiqlarni egallaydi deb hisoblanadi. Berilgan "qobiq" joylashishi mumkin bo'lgan nuklonlarning (protonlar yoki nuklonlar) optimal soni bo'yicha chegara mavjud. Yadrolar "qobiqlar" proton yoki neytronlarning "o'ziga xos sonlari" bilan to'liq to'ldirilganda ixcham va barqarorroq bo'ladi. Ushbu "maxsus raqamlar" "sehrli" raqamlar deb ataladi.  

Hozirgi vaqtda 2, 8, 20, 28, 50, 82 va 126 odatda "sehrli" raqamlar hisoblanadi. 

Agar yadrodagi protonlar (Z) va neytronlar soni (N) "sehrli" raqamlarga teng bo'lsa, bu barqarorlik bilan bog'liq bo'lgan "ikki marta" sehrli holat deb hisoblanadi. yadroviy tuzilishi. Masalan, ¹⁶O, kislorodning eng barqaror va eng keng tarqalgan izotopi Z = 8 va N = 8 ga ega bo'lib, ular "sehrli" raqamlar va ikki barobar sehrli holatdir. Xuddi shunday, yaqinda aniqlangan izotop ²⁸O sehrli raqamlar bo'lgan Z=8 va N=20 ga ega. Shunday qilib, kislorod-28 barqaror bo'lishi kutilgan edi, ammo tajribada beqaror va qisqa umr ko'rishi aniqlandi (garchi bu eksperimental topilma boshqa sharoitlarda takroriy tajribalarda hali tasdiqlanmagan).  

Ilgari 32 yangi sehrli neytron soni deb taklif qilingan, ammo kaliy izotoplarida sehrli raqam topilmagan. 

Standart qobiq modeli yadroviy Atom yadrolari qanday tuzilganligini tushuntiruvchi hozirgi nazariya hech bo'lmaganda bunday holatda etarli emas. ²⁸O izotop.  

Nuklonlar (protonlar va neytronlar) yadroda kuchli yadro kuchi bilan birga ushlab turiladi. Yadro barqarorligi va elementlarning qanday yasalishini tushunish ushbu asosiy kuchni yaxshiroq tushunishga bog'liq.  

***

Manbalar:  

1. Tokio texnologiya instituti. Tadqiqot yangiliklari - Yengil neytronga boy yadrolarni o'rganish: Kislorod-28 ning birinchi kuzatuvi. Nashr qilingan: 31-yil 2023-avgust. Mavjud https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  

2. Kondo, Y., Acouri, NL, Falou, HA va boshq. Birinchi kuzatish ²⁸O. tabiat 620, 965-970 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 

3. AQSh Energetika Departamenti 2021. Yangiliklar – Neytron raqami 32 uchun sehr yo'q. https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  

4. Koszorus, Á., Yang, XF, Jiang, WG va boshq. Ekzotik kaliy izotoplarining zaryad radiusi yadro nazariyasi va uning sehrli xarakterini shubha ostiga qo'yadi N = 32. Nat. fizika. 17, 439-443 (2021). https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***