Опыт поставил под сомнение утверждение о том, что магическое число нуклонов не гарантирует прочность материи, как считалось ранее.
Источник картинки: Фото сгенерировано нейросетью Кандинский 2.2
Японские ученые грозятся перевернуть законы физики своим новым исследованием. Самый тяжелый кислород, когда-либо созданный, загадочным образом быстро распадается, следует из публикаций в журнале Nature.
Этот вывод подразумевает, что существует проблема с нашим пониманием фундаментальных сил природы. Йосуке Кондо из Токийского технологического института в Японии и его коллеги получили кислород 28, изотоп кислорода с 8 протонами и 20 нейтронами, путем столкновения энергетического пучка атомов фтора с жидким водородом.
Каждый атом фтора имеет 20 нейтронов и 9 протонов. Когда они сталкиваются с жидким водородом, каждый из них теряет протон, превращая атом в кислород. Исследователи ожидали, что эти атомы будут стабильными. Но вместо этого они просуществовали всего около зептосекунды, или триллионной доли секунды, прежде чем распались на более легкий кислород-24 и четыре нейтрона.
Внутри ядра каждого атома протоны и нейтроны группируются в оболочки, и каждая оболочка может содержать определенное количество частиц. Когда все занятые оболочки полностью заполнены, популяция частиц внутри них называется «магической», а ядро, которое они составляют, становится чрезвычайно стабильным.
Если и протоны, и нейтроны полностью заполняют оболочку атома, то это называется двойной магией. Кислород, поддерживающий жизнь на Земле, обладает этим свойством, поэтому его так много. Благодаря различным исследованиям изотопов, таких как кальций 40 и никель 48, семь чисел считаются магическими, включая число 20 для нейтронов. Новый эксперимент бросает вызов этой идее.
Исследователи отметили, что теоретические модели придется переработать. Также потребуется больше экспериментов, чтобы понять, что на самом деле делают частицы внутри кислорода 28, когда они не находятся в полной стабильной оболочке.