अक्सिजन 28 को पहिलो पहिचान र आणविक संरचना को मानक शेल मोडेल   

अक्सिजन-28 (²⁸ओ), अक्सिजनको सबैभन्दा भारी दुर्लभ आइसोटोप जापानी अनुसन्धानकर्ताहरूले पहिलो पटक पत्ता लगाएका छन्। अप्रत्याशित रूपमा यो "जादू" संख्या मापदण्ड पूरा गरे पनि अल्पकालीन र अस्थिर भएको पाइयो। परमाणु स्थिरता।  

ओक्सीजन धेरै आइसोटोपहरू छन्; सबैको नाभिकमा 8 प्रोटोन (Z) हुन्छन् तर न्यूट्रोन (N) को संख्याको सन्दर्भमा भिन्न हुन्छन्। स्थिर आइसोटोपहरू हुन् ¹⁶O, ¹⁷ओ र ¹⁸O जसको नाभिकमा क्रमशः ८, ९ र १० न्युट्रोन हुन्छन् । तीन स्थिर आइसोटोप मध्ये, ¹⁶O प्रकृतिमा पाइने सबै अक्सिजनको लगभग ९९.७४% हो। 

भर्खरै पत्ता लाग्यो ²⁸O आइसोटोपमा 8 प्रोटोन (Z=8) र 20 न्यूट्रोन (N=20) हुन्छन्। यो स्थिर हुने अपेक्षा गरिएको थियो किनभने यसले प्रोटोन र न्युट्रोन (दोब्बर जादुई) दुवैको सन्दर्भमा "जादू" संख्याको आवश्यकता पूरा गर्दछ तर छोटो समयको लागि र छिटो क्षय भएको फेला पर्यो।  

कुन कुराले परमाणुको केन्द्रकलाई स्थिर बनाउँछ? कसरी सकारात्मक चार्ज प्रोटोन र न्यूट्रोन एक परमाणु को केन्द्रक मा एक साथ राखिएको छ?  

को मानक शेल मोडेल अन्तर्गत परमाणु संरचना, प्रोटोन र न्यूट्रोनले शेलहरू ओगटेको मानिन्छ। दिइएको "शेल" लाई समायोजन गर्न सकिने न्यूक्लियोन्स (प्रोटोन वा न्यूक्लियोन्स) को इष्टतम संख्यामा सीमा छ। न्यूक्लीहरू कम्प्याक्ट र अधिक स्थिर हुन्छन् जब "शेलहरू" पूर्ण रूपमा प्रोटोन वा न्यूट्रोनहरूको "विशिष्ट संख्याहरू" भरिन्छन्। यी "विशिष्ट संख्याहरू" लाई "जादू" संख्या भनिन्छ।  

हाल, 2, 8, 20, 28, 50, 82, र 126 लाई सामान्यतया "जादू" संख्याहरू मानिन्छ। 

जब एक न्यूक्लियसमा प्रोटोन (Z) र न्यूट्रोनको संख्या (N) दुवै बराबर "जादू" संख्याहरू हुन्छन्, यसलाई "दोब्बर" जादुको मामला मानिन्छ जुन स्थिरसँग सम्बन्धित छ। परमाणु संरचना। उदाहरण को लागी, ¹⁶O, अक्सिजनको सबैभन्दा स्थिर र प्रचुर मात्रामा आइसोटोपमा Z=8 र N=8 छ जुन "जादू" संख्याहरू हुन् र दोब्बर जादूको केस हो। त्यस्तै, हालै पत्ता लागेको आइसोटोप ²⁸O सँग Z=8 र N=20 छन् जुन जादुई संख्याहरू हुन्। तसर्थ, Oxygen-28 स्थिर हुने अपेक्षा गरिएको थियो तर एक प्रयोगमा अस्थिर र अल्पकालीन भएको पाइयो (यद्यपि यो प्रयोगात्मक खोज अन्य सेटिङहरूमा बारम्बार प्रयोगहरूमा प्रमाणित हुन बाँकी छ)।  

यसअघि ३२ लाई नयाँ म्याजिक न्युट्रोन नम्बर हुन सुझाव दिइएको थियो तर पोटासियमको आइसोटोपमा म्याजिक नम्बर फेला परेको थिएन। 

मानक शेल मोडेल को परमाणु संरचना, आणविक नाभिकहरू कसरी संरचित हुन्छन् भनेर व्याख्या गर्ने वर्तमान सिद्धान्त कम्तिमा पनि अपर्याप्त देखिन्छ। ²⁸ओ आइसोटोप।  

न्यूक्लियस (प्रोटोन र न्यूट्रोन) लाई न्यूक्लियसमा बलियो आणविक बलद्वारा सँगै राखिन्छ। आणविक स्थिरताको बुझाइ र तत्वहरू कसरी नक्कली हुन्छन् भन्ने कुरा यस मौलिक शक्तिको राम्रो बुझाइको विकासमा निहित छ।  

***

सन्दर्भ:  

1. टोकियो इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी। अनुसन्धान समाचार - लाइट न्यूट्रोन-रिच न्यूक्ली अन्वेषण गर्दै: अक्सिजन-28 को पहिलो अवलोकन। प्रकाशित: अगस्ट ३१, २०२३। मा उपलब्ध छ https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  

2. Kondo, Y., Achouri, NL, Falou, HA et al। को पहिलो अवलोकन ²⁸O. प्रकृति 620, 965–970 (२०१ 2023)। https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 

3. अमेरिकी ऊर्जा विभाग 2021। समाचार - न्युट्रोन नम्बर 32 को लागि म्याजिक गयो। मा उपलब्ध छ। https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  

4. Koszorus, Á., Yang, XF, Jiang, WG et al। विदेशी पोटासियम आइसोटोपको चार्ज त्रिज्याले आणविक सिद्धान्त र जादुई चरित्रलाई चुनौती दिन्छ N = ०.२32। नाट। फिज। 17, 439–443 (२०१ 2021)। https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***