ஆக்ஸிஜன் 28 இன் முதல் கண்டறிதல் & அணுக்கரு கட்டமைப்பின் நிலையான ஷெல் மாதிரி   

ஆக்ஸிஜன்-28 (²⁸O), the heaviest rare isotope of oxygen has been detected for the first time by Japanese researchers. Unexpectedly it was found to be short-lived and unstable despite meeting the “magic” number criteria of அணு ஸ்திரத்தன்மை.  

ஆக்ஸிஜன் பல ஐசோடோப்புகள் உள்ளன; அனைத்து அணுக்களிலும் 8 புரோட்டான்கள் (Z) உள்ளன, ஆனால் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையில் (N) வேறுபடுகின்றன. நிலையான ஐசோடோப்புகள் ஆகும் ¹⁶O, ¹⁷ஓ மற்றும் ¹⁸O அவற்றின் கருக்களில் முறையே 8, 9 மற்றும் 10 நியூட்ரான்கள் உள்ளன. மூன்று நிலையான ஐசோடோப்புகளில், ¹⁶இயற்கையில் காணப்படும் அனைத்து ஆக்சிஜனில் 99.74% ஓ மிக அதிகமாக உள்ளது. 

சமீபத்தில் கண்டறியப்பட்டது ²⁸O ஐசோடோப்பில் 8 புரோட்டான்கள் (Z=8) மற்றும் 20 நியூட்ரான்கள் (N=20) உள்ளன. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் (இரட்டிப்பு மந்திரம்) ஆகிய இரண்டிற்கும் "மேஜிக்" எண்ணின் தேவையைப் பூர்த்தி செய்வதால் இது நிலையானதாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது, ஆனால் அது குறுகிய காலம் மற்றும் விரைவில் சிதைந்துவிடும்.  

அணுவின் உட்கருவை நிலையானதாக ஆக்குவது எது? அணுக்கருவில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் எவ்வாறு ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன?  

Under standard shell-model of அணு structure, protons and neutrons are thought to occupy shells. There is a limit on optimal number of nucleons (protons or nucleons) that can be accommodated a given “shell”. Nuclei are compact and more stable when “shells” are fully filled with a “specific numbers” of protons or neutrons. These “specific numbers” are called “magic” numbers.  

தற்போது, ​​2, 8, 20, 28, 50, 82 மற்றும் 126 ஆகியவை பொதுவாக "மேஜிக்" எண்களாகக் கருதப்படுகின்றன. 

When both number of protons (Z) and number of neutrons (N) in a nucleus equal “magic” numbers, its considered to be a case of “doubly” magic which is associated with stable அணு structure. For example, ¹⁶O, ஆக்சிஜனின் மிகவும் நிலையான மற்றும் மிகுதியான ஐசோடோப்பில் Z=8 மற்றும் N=8 உள்ளன, அவை "மேஜிக்" எண்கள் மற்றும் இரட்டிப்பு மந்திரத்தின் ஒரு வழக்கு. இதேபோல், சமீபத்தில் கண்டறியப்பட்ட ஐசோடோப்பு ²⁸O இல் Z=8 மற்றும் N=20 உள்ளன, அவை மேஜிக் எண்களாகும். எனவே, ஆக்சிஜன்-28 நிலையானதாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது, ஆனால் ஒரு பரிசோதனையில் நிலையற்றதாகவும் குறுகிய காலத்துக்கும் இருப்பதாகக் கண்டறியப்பட்டது (இருப்பினும் இந்த சோதனைக் கண்டுபிடிப்பு மற்ற அமைப்புகளில் மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்ட சோதனைகளில் சரிபார்க்கப்படவில்லை).  

முன்னதாக, 32 புதிய மாய நியூட்ரான் எண் என்று பரிந்துரைக்கப்பட்டது, ஆனால் பொட்டாசியத்தின் ஐசோடோப்புகளில் மேஜிக் எண் கண்டறியப்படவில்லை. 

Standard shell-model of அணு structure, the current theory explaining how atomic nuclei are structured seem to insufficient at least in the case of ²⁸ஓ ஐசோடோப்பு.  

நியூக்ளியோன்கள் (புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்) வலுவான அணுசக்தி மூலம் கருவில் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அணுசக்தி நிலைத்தன்மை மற்றும் கூறுகள் எவ்வாறு போலியாக உருவாக்கப்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது இந்த அடிப்படை சக்தியைப் பற்றிய சிறந்த புரிதலை வளர்ப்பதில் உள்ளது.  

***

குறிப்புகள்:  

1. டோக்கியோ இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜி. ஆராய்ச்சி செய்தி – ஒளி நியூட்ரான் நிறைந்த அணுக்கருக்களை ஆராய்தல்: ஆக்ஸிஜன்-28 இன் முதல் அவதானிப்பு. வெளியிடப்பட்டது: ஆகஸ்ட் 31, 2023. கிடைக்கும் https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  

2. கோண்டோ, ஒய்., அச்சௌரி, என்எல், ஃபலோவ், எச்ஏ மற்றும் பலர். முதல் கவனிப்பு ²⁸O. இயற்கை 620, 965-970 (2023) https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 

3. அமெரிக்க எரிசக்தி துறை 2021. செய்தி – நியூட்ரான் எண் 32க்கான மேஜிக் இஸ் கான். https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  

4. கோசோரஸ், ஏ., யாங், எக்ஸ்எஃப், ஜியாங், டபிள்யூஜி மற்றும் பலர். கவர்ச்சியான பொட்டாசியம் ஐசோடோப்புகளின் சார்ஜ் ஆரங்கள் அணுக் கோட்பாடு மற்றும் மாயத் தன்மைக்கு சவால் விடுகின்றன N = 32. நாட். இயற்பியல் 17, 439-443 (2021) https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***