Биринчи кычкылтек 28 аныктоо жана өзөктүк түзүлүштүн стандарттык кабык-модели   

Кислород-28 (²⁸О), кычкылтектин эң оор сейрек изотопу биринчи жолу жапон изилдөөчүлөрү тарабынан табылган. Күтүлбөгөн жерден ал "сыйкырдуу" сан критерийлерине жооп бергенине карабастан, кыска мөөнөттүү жана туруксуз деп табылды. ядролук туруктуулук.  

кычкылтек көп изотоптору бар; бардыгынын ядросунда 8 протон (Z) бар, бирок нейтрондордун саны (N) боюнча айырмаланат. туруктуу изотоптор болуп саналат ¹⁶O, ¹⁷Оо, жана ¹⁸Ядросунда тиешелүүлүгүнө жараша 8, 9 жана 10 нейтрон бар O. Үч туруктуу изотоптун ичинен ¹⁶Табияттагы бардык кычкылтектин болжол менен 99.74% түзүүчү эң көп O. 

Жакында аныкталган ²⁸О изотопунда 8 протон (Z=8) жана 20 нейтрон (N=20) бар. Ал туруктуу болот деп күтүлгөн, анткени ал протондорго да, нейтрондорго да (кош сыйкырдуу) карата “сыйкырдуу” сандын талабына жооп берет, бирок кыска мөөнөттүү жана тез чирийт деп табылган.  

Атомдун ядросун эмне туруктуу кылат? Атомдун ядросунда оң заряддуу протондор менен нейтрондор кандайча чогуу кармалат?  

стандарттык кабык-моделинин астында ядролук түзүлүшү, протондор жана нейтрондор кабыктарды ээлейт деп болжолдонууда. Берилген "кабакты" жайгаштыра турган нуклондордун (протондор же нуклондор) оптималдуу санына чектөө бар. Ядролор "кабыкчалар" протондордун же нейтрондордун "белгилүү сандары" менен толук толтурулганда тыгыз жана туруктуураак болот. Бул "конкреттүү сандар" "сыйкырдуу" сандар деп аталат.  

Учурда 2, 8, 20, 28, 50, 82 жана 126 жалпысынан "сыйкырдуу" сандар деп эсептелет. 

Ядродогу протондордун (Z) жана нейтрондордун (N) саны тең "сыйкырдуу" сандарга барабар болгондо, бул туруктуулук менен байланышкан "эки эселенген" сыйкырдуу окуя болуп эсептелет. ядролук түзүлүш. Мисалы, ¹⁶О, кычкылтектин эң туруктуу жана эң көп изотопу Z=8 жана N=8ге ээ, алар “сыйкырдуу” сандар жана кош сыйкырдуу окуя. Ошо сыяктуу эле, жакында табылган изотоп ²⁸O сыйкырдуу сандар Z=8 жана N=20 бар. Демек, Кычкылтек-28 туруктуу болот деп күтүлгөн, бирок экспериментте туруксуз жана кыска мөөнөттүү деп табылган (бирок бул эксперименталдык тыянак башка орнотуулардагы кайталанган эксперименттерде дагы эле тастыктала элек).  

Буга чейин 32 жаңы сыйкырдуу нейтрон саны деп сунушталган, бирок калийдин изотопторунда сыйкырдуу сан деп табылган эмес. 

Стандарттык кабык модели ядролук түзүлүш, атом ядролорунун түзүлүшүн түшүндүргөн учурдагы теория, жок эле дегенде, учурда жетишсиз болуп көрүнөт. ²⁸О изотоп.  

Нуклондор (протондор жана нейтрондор) ядродо күчтүү ядролук күч менен бирге кармалып турат. Ядролук туруктуулукту жана элементтердин кантип жасалгандыгын түшүнүү бул негизги күчтү жакшыраак түшүнүүдө турат.  

***

Колдонулган адабияттар:  

1. Токио технологиялык институту. Изилдөө жаңылыктары – Жарык нейтронго бай ядролорду изилдөө: Кычкылтек-28ге биринчи байкоо. Жарыяланганы: 31-август, 2023. Жеткиликтүү даректе https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  

2. Кондо, Ю., Ачури, НЛ, Фалоу, ХА жана башкалар. Биринчи байкоо ²⁸O. жаратылыш 620, 965-970 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 

3. АКШнын Энергетика министрлиги 2021. Жаңылыктар – Нейтрон саны 32 үчүн сыйкыр жок. Бул жерде жеткиликтүү https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  

4. Косзорус, А., Янг, XF, Цзян, ВГ жана башкалар. Экзотикалык калий изотопторунун заряд радиустары ядролук теорияга жана анын сыйкырдуу мүнөзүнө шек келтирет N = 32. Нат. Физ. 17, 439-443 (2021). https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***