کشف شکل تازه اکسیژن دانشمندان را حیرت‌زده کرد
تاریخ انتشار: ۱۲ شهریور ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۶۰۶۹۵۸
ایزوتوپ فوق‌سنگین جدید اکسیژن که محققان به‌تازگی آن را مشاهده کرده‌اند، تمام دانسته‌های قبلی ما را درمورد اعداد جادویی هسته اتم زیر سؤال می‌برد.
ایزوتوپی از اکسیژن که به‌تازگی مشاهده شده است، تمام انتظارات ما درمورد نحوه‌ی رفتار این عنصر را به چالش می‌کشد. این ایزوتوپ، اکسیژن-۲۸ است و بیشترین تعداد نوترون مشاهده‌شده در هسته‌ی یک اتم اکسیژن را درخود جا می‌دهد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
هسته‌ی اتم حاوی ذرات زیراتمی به‌نام «نوکلئون» است که از پروتون و نوترون تشکیل شده‌اند. عدد اتمی یک عنصر، با تعداد پروتون‌هایی که دارد تعریف می‌شود؛ اما تعداد نوترون‌ها می‌تواند متفاوت باشد. عناصر دارای تعداد متفاوت نوترون به‌عنوان ایزوتوپ شناخته می‌شوند. اکسیژن دارای ۸ پروتون است؛ ولی ممکن است تعداد نوترون‌های متفاوتی داشته باشد.
پیش‌ازاین بیشترین تعداد نوترون مشاهده‌شده ۱۸ بود و در ایزوتوپ اکسیژن-۲۶ وجود داشت (۸ پروتون به‌اضافه‌ی ۱۸ نوترون، برابر با ۲۶ نوکلئون است). اکنون تیمی به رهبری یوسوکه کوندو، فیزیکدان هسته‌ای از موسسه‌ی فناوری توکیو در ژاپن، موفق به کشف دو ایزوتوپ جدید از اکسیژن شده‌اند که قبلا هرگز آن‌ها را ندیده بودیم: اکسیژن-۲۷ و اکسیژن-۲۸ که به‌ترتیب ۱۹ و ۲۰ نوترون دارند.
به‌گزارش ساینس‌آلرت، پژوهش اخیر محققان در کارخانه‌ی پرتو ایزوتوپ رادیواکتیو انجام شد. این مرکز شتاب‌دهنده‌ی حلقوی، برای تولید ایزوتوپ‌های ناپایدار طراحی شده است. تیم تحقیقاتی ابتدا پرتویی از ایزوتوپ‌های کلسیم-۴۸ را به‌سمت هدف بریلیومی پرتاب کرد تا اتم‌های سبک‌تری مانند فلوئور-۲۹ (ایزوتوپی از فلوئور با ۹ پروتون و ۲۰ نوترون) تولید کند. در مرحله‌ی بعد، فلوئور-۲۹ پس از جداشدن، با هدفی از جنس هیدروژن مایع برخورد کرد تا یک پروتون را ازبین ببرد و اکسیژن-۲۸ ایجاد کند.
تصویری از مراحل آزمایش محققان
تلاش محققان درعین موفقیت‌آمیزبودن، غافلگیرکننده بود. اکسیژن-۲۷ و اکسیژن-۲۸ هردو ناپایدار هستند و پیش از واپاشی به اکسیژن-۲۴ و سه یا چهار نوترون آزاد، فقط برای یک لحظه دوام می‌آورند. این همان جایی است که داستان اکسیژن-۲۸ جالب می‌شود.
هردو عدد ۸ و ۲۰، اعدادی جادویی برای پروتون‌ها و نوترون‌ها به‌شمار می‌روند و درواقع خاصیتی هستند که نشان می‌دهند اکسیژن-۲۸ باید پایدار باشد. تعداد کل هرکدام به این بستگی دارد که نوکلئون‌های اضافه‌شده چگونه روی پایداری سهمیه‌های پروتون و نوترون که پوسته‌ی هسته نام دارد، تاثیر می‌گذارند.
تعداد نوکلئون‌های پرکننده‌ی هسته، عدد جادویی نامیده می‌شود
عدد جادویی در فیزیک هسته‌ای، تعداد نوکلئون‌هایی است که به‌طور کامل یک هسته را پر می‌کنند و باعث می‌شوند تا هر پوسته‌ی جدید، با شکاف انرژی گسترده، از پوسته‌ی قبلی متمایز شود. یک هسته‌ی اتمی با پوسته‌های نوترون و پروتون که هریک اعداد جادویی مربوط به خود را دارند، به‌عنوان جادوی مضاعف شناخته می‌شود و انتظار می‌رود که پایداری بسیار زیادی داشته باشد.
بیشتر اکسیژن روی زمین (ازجمله هوایی که تنفس می‌کنیم) شکل جادویی مضاعفی از اکسیژن یعنی اکسیژن-۱۶ است. برای مدت‌زمان طولانی انتظار می‌رفت که اکسیژن-۲۸، ایزوتوپ اکسیژن جادویی مضاعف بعد از اکسیژن-۱۶ باشد؛ اما تلاش‌های قبلی برای یافتن آن کافی نبود.
جالب اینجاست که شواهد مبنی بر اینکه اکسیژن-۲۴ ممکن است جادوی مضاعف باشد، در سال ۲۰۰۹ ظاهر شدند. این شواهد نشان می‌دادند که ممکن است ۱۶ هم عددی جادویی باشد. پژوهش کوندو و همکارانش می‌تواند توضیح قانع‌کننده‌ای برای این موضوع ارائه دهد. یافته‌های آن‌ها درعین حال که نشان می‌دهد پوسته‌ی نوترونی پر نشده بود، این سوال را مطرح می‌کند که آیا ۲۰ هم می‌تواند عددی جادویی برای نوترون‌ها باشد یا خیر.
یافته‌های اخیر با پدیده‌ای تحت‌عنوان جزیره‌ی وارونگی برای ایزوتوپ‌های نئون، سدیم و منیزیم نیز سازگار به‌نظر می‌رسد؛ پدیده‌ای که در آن پوسته‌های ۲۰ نوترونی بسته نمی‌شوند. ظاهرا این موضوع به فلوئور-۲۹ و اکسیژن-۲۸ هم تعمیم‌پذیر است.
درک بیشتر پوسته‌ی نوترونی که به‌طرز عجیبی بسته نشده، مستلزم بررسی‌های بیشتر هسته توسط محققان در حالت برانگیخته و پرانرژی‌تر است. احتمالا روش‌های دیگری نیز برای تشکیل اکسیژن-۲۸ وجود داشته باشد؛ اگرچه بررسی این موضوع کار بسیار دشواری است. درحال‌حاضر یافته‌های جذاب تیم تحقیقاتی نشان می‌دهند که هسته‌های جادویی مضاعف می‌توانند بسیار پیچیده‌تر از چیزی باشند که پیش از این می‌دانستیم.
منبع: زومیت
کانال عصر ایران در تلگرام بیشتر بخوانید: ۲۰ حقیقت شگفت انگیز درباره بدن انسانمنبع: عصر ایران
کلیدواژه: هسته اتم نوترون ها پوسته ی هسته ی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۶۰۶۹۵۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تصاویر شگفت‌انگیز جیمزوب از سحابی سر اسب
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سی‌جی‌تی‌ان، تلسکوپ فضایی جیمزوب واضح‌تررین تصاویر را از بخشی از یک سحابی به نام سر اسب به تصویر کشیده که جزئیات آن را برای نخستین بار به نمایش می‌گذارد.
سحابی سر اسب، در صورت فلکی شکارچی، ۱۳۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد. یک سال نوری نزدیک به ۶ تریلیون مایل (۹.۷ تریلیون کیلومتر) است.
این سحابی بیش از یک قرن پیش کشف شد و نام مستعار آن از ظاهر خیره کننده آن گرفته شده است؛ تصویر ستونی از گاز و غبار را نشان می‌دهد که شبیه اسبی است که سر خود را بلند کرده است.
جدیدترین تصاویر فروسرخ جیمزوب که روز گذشته منتشر شد، بالای سر اسب را با جزئیات بیشتری به تصویر کشیده، این عکس‌های واضح و دقیق می‌توانند به اصلاح درک اخترشناسان از سحابی سر اسب کمک کنند؛ تصور بر این است که سحابی مذکور زمینه لازم برای تولید ستاره‌های بزرگ است.
به گفته دانشمندان، سر اسب از هلیوم و هیدروژن متراکم تشکیل شده و به‌همین علت به‌آسانی از هم نمی‌پاشد. با اینکه ابر‌های گازی که سحابی را احاطه کرده‌اند در حال پراکنده شدن هستند، اما پنج میلیون سال دیگر زمان لازم است تا این بخش از سحابی نیز از هم بپاشد و گاز‌های آن پراکنده شوند. همین بخش، هدف بررسی رصدخانه‌های فضایی از جمله تلسکوپ فضایی هابل است.
تلسکوپ فضایی اقلیدس نیز سال گذشته عکس‌های جدیدی از این سحابی ثبت کرد، اما تصویر گرفته شده توسط جیمزوب نخستین تصویری است که از این سحابی بدین شکل و با این جزییات تهیه و ثبت شده است. این تصاویر به خوبی نشان می‌دهند که چگونه یک سحابی بسیار زیبا با شکل شبیه به اسب در فضای کیهانی وجود دارد.
دانشمندان می‌گویند، این سحابی دارای یک ستاره جوان و داغ در مرکز خود است که بواسطه تابش، گاز‌های موجود در اطراف خود را به رنگ‌های زیبا و روشن متراکم می‌کند. تلسکوپ جیمز وب ناسا با توانایی‌های منحصر به فرد خود، توانسته تصاویری زیبا و دقیق از این سحابی را ثبت کند. این تصاویر به محققان و دانشمندان کمک می‌کند تا بهتر درک کنند که چگونه ستاره‌ها و سیارات در کهکشان‌های مختلف شکل می‌گیرند. علاوه‌بر این، تصاویر جیمزوب نشان دهنده زیبایی‌های بی‌پایان و غیرقابل تصوری است که در کیهان بیکران وجود دارد.
انتهای پیام/
مدیررسانهای پرسپولیس: سپاهان به جای شکایت بیجا، عذرخواهی کند