Zbulim emocionues: Shkencëtarët kanë vëzhguar për herë të parë një formë të re të oksigjenit

Në thelbin e çdo atomi qëndron një bërthamë, e cila përmban grimca nënatomike të njohura si protone dhe neutrone. Numri i protoneve përcakton se cili element është. Për shembull, oksigjeni ka 8 protone. Megjithatë, numri i neutroneve në një atom mund të ndryshojë, duke çuar në forma të ndryshme të të njëjtit element, të cilat ne i quajmë izotopë.

Izotopi i sapo zbuluar i oksigjenit është oksigjeni-28, i cili përmban 20 neutrone. Shkencëtarët arritën të prodhonin oksigjen-27 dhe oksigjen-28 për herë të parë në kushte laboratorike, duke punuar në Fabrikën e Rrezeve të Izotopeve Radioaktive. Për të realizuar këtë arritje, ata qëlluan një izotop tjetër të elementit, kalcium-48, në një top beriliumi. Kjo rezultoi në krijimin e atomeve më të lehta, me më pak protone dhe neutrone se elementi origjinal. Më pas, shkencëtarët izoluan fluorin-29 nga këto atome më të lehta dhe e përplasën atë me hidrogjen të lëngshëm, duke rezultuar në nxjerrjen e protonit të nevojshëm për të krijuar oksigjen-28.

Megjithatë, shkencëtarët u befasuan kur vunë re se oksigjeni-28 zbërthehet me shpejtësi në një izotop tjetër, gjë që bie ndesh me një nga supozimet bazë të fizikës bërthamore për stabilitetin e atomeve.

Çdo element dhe izotopet e tij kanë ato që quhen “numrat magjikë”. Këto janë numrat e protoneve ose neutroneve në një atom që plotësojnë një kuotë të caktuar të njohur si një guaskë bërthamore, e cila siguron stabilitetin e atomit. Kur një atom ka një numër magjik të protoneve dhe një numër magjik neutronesh, ai konsiderohet “magji i dyfishtë”. Një shembull i kësaj është oksigjeni-16 i njohur, i cili është forma më e zakonshme e oksigjenit në Tokë.

Numri 8 është magjik për protonet, ndërsa numri 20 është magjik për neutronet. Prandaj, oksigjeni-28 pritej të ishte një nga këta izotopë dyfish magjik. Megjithatë, paqëndrueshmëria e papritur e oksigjenit-28 ka bërë që shkencëtarët të arrijnë në përfundimin se guaska bërthamore nuk është e mbushur plotësisht, duke ngritur pikëpyetje nëse numri 20 është vërtet magjik. Kjo gjithashtu mund të shpjegojë pse u desh kaq shumë kohë për të vëzhguar me sukses oksigjen-28.

Oxygen-28 nuk është izotopi i vetëm që vë në dyshim numrin magjik 20 për neutronet. Në një fenomen të njohur si “ishulli i përmbysjes”, izotopet e neonit, natriumit dhe magnezit me 20 neutrone gjithashtu shfaqin mungesë të mbylljes së predhave bërthamore.

Në rastin e oksigjenit-28, shkencëtarët e përfshirë në hulumtim propozojnë kërkime të mëtejshme që do të përfshinin vëzhgimin e bërthamës atomike në një gjendje më të lartë energjie. Ata besojnë se kjo mund të sigurojë një kuptim më të mirë se pse 20 mund të mos jetë numri magjik në fizikën bërthamore.

Studimi që hulumton këtë zbulim u botua në revistën Nature .