Сегодня 04 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 🔥
Инвесторы потребовали от Ubisoft пересмотреть условия сделки с Tencent и готовы добиваться своего через суд 5 ч.
Microsoft запустила собственный ИИ-поисковик Copilot Search 5 ч.
Спустя почти пять лет после дебюта на консолях The Last of Us Part II наконец вышла на ПК 5 ч.
ЕС оштрафует TikTok на €500 млн за передачу данных европейцев в Китай 7 ч.
Представлена ранняя ПК-версия российской ОС «Аврора» — на ней уже запускается Telegram и не только 8 ч.
«РТК ИТ Плюс» пополнила ИТ-экосистему «Лукоморье» тремя новыми продуктами 8 ч.
Microsoft подтвердила дату выхода GTA V в PC Game Pass — подписчики получат доступ к GTA V Enhanced 8 ч.
Новый контент в Elden Ring: Tarnished Edition для Nintendo Switch 2 появится и на других платформах 9 ч.
Лавкрафтианский хоррор Stygian: Outer Gods готовится к старту открытой «беты» — новый геймплейный трейлер 10 ч.
Nintendo создала гибридный эмулятор Switch, но работать он будет только на Switch 2 11 ч.
Intel и TSMC почти договорились работать вместе 4 ч.
Новая статья: Обзор блока питания Formula V Line APMM-1000GM 4 ч.
Большой адронный коллайдер собрал базу для выхода за пределы известной физики 7 ч.
Восьмиядерные CPU стали самыми популярными в мире по статистике CPU-Z — AMD стремительно отбирает рынок у Intel и Nvidia 7 ч.
Apple потеряла $250 млрд стоимости за день — пошлины Трампа обвалили акции техногигантов 8 ч.
Nintendo Switch 2 получила поддержку трассировки лучей и DLSS, но их появление в играх зависит от разработчиков 8 ч.
Nikon представила полнокадровую камеру Z5 II с улучшенным автофокусом и повышенной скоростью съёмки за $1700 9 ч.
«Акустическое совершенство»: Bang & Olufsen представила каменную колонку Beosound Balance Natura 9 ч.
У россиян вырос интерес к планшетам — продажи подскочили на 15 % в первом квартале 10 ч.
Samsung выпустила 20-метровые телевизоры для кинотеатров Onyx 10 ч.