Szupernehéz oxigén arra utal, hogy gond van a fizika törvényeivel

Az oxigén-18 izotópnak 8 protonja és 20 neutronja van.

Az oxigén egy példanélküli nehéz változata a vártnál jelentősen kevésbé stabil, ami azt sugallja, hogy valami probléma van a nukleáris erőkről való tudásunkkal. - írja a New Scientist magazin.

A valaha létrehozott legnehezebb verziója az oxigénnek rejtélyesen gyorsan szétesik. Ez a felfedezés azt jelenti, hogy természet alapvető erőiről való tudásunkkal valami probléma van. Yosuke Kondo a Tokiói Műszaki Intézet munkatársa és kollégái létrehozták az oxigén-28 - at (az oxigén egy izotópja, aminek 8 protonja és 20 neuronja van), úgy hogy fluor atomok erőteljes sugarát folyékony hidrogénnel ütköztették. Minden egyes fluor atomnak 20 neutronja és 9 protonja van. Amikor ütköztek a folyékony hidrogénnel, mindegyik veszített egy protont és az atomok oxigén-28-cá váltak.

A kutatók arra számítottak, hogy ezek az atomok stabilak. De ehelyett azt találták, hogy csak körülbelül egy zeptomásodpercig (egy másodperc billiomod részének a trilliomod része) léteztek, és aztán a kevésbé nehéz oxigén-24-gyé és 4 neutronná bomlottak.

Rituparna Kanungo, a kanadai Szent Mária Egyetem munkatársa, aki nem vett részt a kísérletben azt mondja, ez rendkívül meglepő. Ez egy nagyon nagyon nagy alapvető kérdést vet fel a nukleáris erővel kapcsolatban. A nukleáris erő összeköti a kvarkokat, hogy protonokat és neutronokat hozzon létre, de hogy ez pontosan hogy működik, amikor mindegyik részecske nagy számban megjelenik arról a tudásunk jelenleg nem teljes.

Az oxigén-18 izotópnak 8 protonja és 20 neutronja van. Forrás: https://www.newscientist.com/article/2389737-super-heavy-oxygen-hints-at-problem-with-the-laws-of-physics/

Kondo és csapata azt várta, hogy az oxigén-28 sokkal tovább megmarad, mert úgy vélték róla, hogy duplán mágikus. Minden atom magjában a protonok és a neutronok héjakba csoportosulnak, amelyekből mindegyik specifikus számú részecskét képes befogni. Amikor mindegyik elfoglalt héj teljesen telített, a bennük lévő részecskék számát úgy nevezik ˇ"mágikus" és a mag, amit magukba foglalnak rendkívül stabillá válik. Ha a protonok és neutronok teljesen kitöltik egy atom héját, azt úgy nevezik "duplán mágiku". Az oxigén, ami fenntartja az életet a Földön rendelkezik ezzel a tulajdonsággal, ez teszi lehetővé, hogy olyan bőséges legyen.

Az izotópok, például a kalcium-40 és a nikkel-48 különböző tanulmányai révén 7 számot széleskörűen mágikusnak ismernek el, köztük a 20-as neutronszámot. Az új kísérlet kétségbe vonja ezt az ideát.

A teoretikus modelleket újra meg kell csinálni, és több kísérletet el kell végezni hogy megértsük, hogy az oxigén-28 belsejében a részecskék mit csinálnak, ha nincsenek telített és stabil héjakban.

(Forrás: New Scientist: https://www.newscientist.com/)