Сегодня 29 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Природа обманула магию физики: дважды магический и самый тяжёлый изотоп кислорода оказался нестабильным

Японские учёные первыми в мире синтезировали самый тяжёлый изотоп кислорода-28 (28O). На удивление исследователей, изотоп 28O сразу же распался, что противоречит теориям Стандартной модели. Это подрывает основы наших знаний о мироздании — о сильном ядерном взаимодействии элементарных частиц, чему теперь предстоит найти объяснение.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Самая распространённая на Земле форма изотопа кислорода — это кислород-16. Кислород-28 должен иметь на 12 нейтронов больше, но его до сих пор никто не смог синтезировать. Это удалось сделать учёным из Токийского технологического института. После серии ядерных преобразований на установке Riken RI в Вако (Япония) отсеянный спектрометром изотоп фтора-29 с девятью протонами направили на мишень из жидкого водорода. После столкновения водород и 29F потеряли по одному протону и образовали молекулу изотопа кислорода-28.

Впрочем, о появлении 28O учёные смогли судить лишь косвенно, по следам его распада. Вопреки предсказаниям теории, он разрушился чрезвычайно быстро — через зептосекунду (10-21 с). Стандартная модель представляла, что изотоп кислорода-28 сможет существовать практически вечно, настолько он должен был оказаться стабильным.

«Это открывает очень, очень большой фундаментальный вопрос о самом сильном взаимодействии в природе — ядерной силе, — прокомментировал открытие изданию New Scientist Ритупарна Канунго, физик из Университета Святой Марии (Канада), не принимавший участия в эксперименте.

Стандартная модель утверждает, что частицы будут стабильными, если оболочки в ядре атома заполнены определенным числом протонов и нейтронов, которое называют «магическим» числом. Кислород-28 содержит 20 нейтронов и 8 протонов — оба числа являются магическими, что заставляло предположить, что эта молекула должна была быть чрезвычайно стабильной или «дважды магической». Однако этого не произошло.

 Схема эксперимента по синтезу тяжёлых изотопов кислорода. Источник изображения: R. Kanungo / Nature 2023

Схема эксперимента по синтезу тяжёлых изотопов кислорода. Источник изображения: R. Kanungo / Nature 2023

О синтезе 28O учёные узнали по продуктам его распада, который произошёл, по-видимому, за два этапа. В конечном итоге остался изотоп кислород-24 и четыре нейтрона.

«Я был удивлен, — сказал в интервью Nature Такаши Накамура, физик из Токийского технологического института и соавтор исследования. — Лично я думал, что это двойная магия. Но природа сказала своё слово».

Хотя эксперимент ещё не был воспроизведен в других лабораториях, результаты исследования позволяют предположить, что существующий список магических чисел может не давать полной картины того, насколько стабильны молекулы. В частности, ещё в 2009 году учёные показали, что изотоп кислорода-24 ведёт себя так, как будто он дважды магический, хотя у него нет магического числа протонов и нейтронов в оболочке. Подобные загадки имеют особую ценность для науки. Они указывают цель, к которой надо двигаться дальше.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
ChatGPT стал «слишком льстивым и раздражающим», признал Сэм Альтман 5 мин.
Зелёная сова против людей: Duolingo начала увольнять сотрудников, которых может заменить ИИ 51 мин.
Последний шанс обновить смартфон LG: cерверы прекратят работу 30 июня 54 мин.
Суд продлил конкурсное производство в российском ООО «Гугл» до октября 2 ч.
Devolver анонсировала Mycopunk — кооперативный шутер про грибное нашествие планетарного масштаба 2 ч.
Каждый пятый россиянин предпочитает общаться с ИИ вместо людей 3 ч.
Alibaba представила семейство ИИ-моделей Qwen3, которые быстрее и эффективнее DeepSeek 7 ч.
OpenAI добавила в поиск ChatGPT функцию покупок как у Google, но без рекламы 7 ч.
Критическая проблема поставила будущее российского хоррор-шутера Pine Harbor под угрозу — разработка остановлена 14 ч.
Cloudflare предотвратил рекордное количество DDoS-атак в 2024 году, в том числе гиперобъёмных 16 ч.
GreenSquareDC и Green Critical Minerals создадут графитовые радиаторы нового типа 43 мин.
Кредиторы Илона Маска только сейчас перепродали долг на $13 млрд, выданный на покупку Twitter 53 мин.
Учёные набили тату живым тихоходкам с помощью литографа — это шаг к настоящему чипированию людей и не только 2 ч.
Китай стал вторым по величине рынком полупроводниковых материалов, сместив Южную Корею 3 ч.
«Подмаслить» ИИ: ЦОД AI Green Bytes задействует погружные СЖО и жидкость Oleon Qloe растительного происхождения 3 ч.
Sony готовится отделить и вывести на биржу свой полупроводниковый бизнес 4 ч.
Frontier Power и Ethos Green Energy построят ЦОД в Великобритании на 5 ГВт — с энергохранилищами и возобновляемой энергией 4 ч.
Arm подвела итоги 40-летия, объявив о поставке 250 млрд чипов 6 ч.
Как тебе такое, Илон Маск: Amazon успешно запустила первую группу интернет-спутников Kuiper 6 ч.
Лишённый речи третий пациент с имплантом Neuralink заговорил с помощью ИИ и компьютера 7 ч.