Spochybnené magické číslo

Ilustrácia Oak Ridge National Laboratory/Andy Sproles

Predpokladalo sa, že izotop kyslíka-28 je stabilný vďaka svojim ôsmim protónom a 20 neutrónom – magickým číslam, ktoré sa spájajú s mimoriadnou stabilitou atómových jadier. Prvé pozorovania kyslíka-28 pomocou urýchľovača častíc však odhalili, že je viac prchavý ako trvalý: jeho jadrá sa rozpadnú približne už po jednej zeptosekunde, čo je 0,000 000 000 000 000 000 001 sekundy.
Atómové jadrá sa skladajú z protónov a neutrónov, ktoré obsadzujú vrstvy – energetické hladiny oddelené medzerami. Jadrá s plnými vonkajšími vrstvami sú mimoriadne pevne viazané, vďaka čomu sú veľmi stabilné. Vrstvy sa zaplnia pri počte dvoch, ôsmich, 20, 28, 50, 82 a 126 subatomárnych častíc.
Fyzik Yosuke Kondo z Tokijského technologického inštitútu a jeho kolegovia použili urýchľovač častíc na rozbitie atómov vápnika-48, ktoré sa rozdrobili na ľahšie izotopy vrátane fluóru-29. Vrhnutím fluóru-29 na terč z kvapalného vodíka sa odrazil jeden protón, čím vznikol kyslík-28. V rozpore s očakávaniami sa však kyslík-28 takmer okamžite rozpadol a zostal kyslík-24. Prekvapujúca nestabilita kyslíka-28 naznačuje, že v teóriách vedcov o silnej jadrovej sile, ktorá viaže protóny a neutróny v atómových jadrách, niečo chýba. Myslím si, že to pravdepodobne vyvolá mnohé teoretické zmeny, hovorí Rituparna Kanungo. To opäť smeruje k úplnému pochopeniu najsilnejšej sily prírody.

Zo stránky ScienceNews spracovala BP

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 11/2023. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.