Bir atom çekirdeği, proton ve nötronlardan oluşan ve nükleon ismi verilen atom altı parçacıklardan oluşuyor.

Evren’de sayıca en sık bulunan dördüncü, kütlece en çok bulunan üçüncü element olan oksijene yönelik yayımlanan yeni çalışmada daha evvel hiç görmediğimiz iki oksijen izotopu bulundu. Bunlar sırasıyla 19 nötronlu oksijen-27 ve 20 nötronlu oksijen-28.

DAHA EVVELKİ BİLDİKLERİMİZLE ÇELİŞİYOR

Oksijen-28’in keşfi, son derece heyecan verici bir ilerlemeyi ve gelecekteki nükleer deneyler ve teorik araştırmalar için temel bir odak noktasını temsil ediyor.

Tokyo Teknoloji Enstitüsü’ndeki nükleer fizikçi Yosuke Kondo liderliğindeki grup Japonya’daki dünyanın önde gelen nükleer fizik ışın araştırma enstitüsü RIKEN’de araştırmayı gerçekleştirdiler.

Bulgular şaşırtan olsa da daha farklı ortam ve durumlarda deneylerin yapılması gerekiyor.

Eski bir teoriye nazaran stabil olması gereken oksijen izotopları süratle bozunuyor ve bu da araştırmacılara nazaran yeni bir şey.

Araştırma takımı birinci olarak, 9 proton ve 20 nötronlu bir flor izotopu olan florin-29’un da dahil edildiği daha hafif atomlar üretmek için berilyum gayesine kalsiyum-48 izotopu ışınlarını gönderdi. Sonrasında florin-29 ayrıldı ve oksijen-28’i oluşturmak hedefiyle protonu da parçalamak için sıvı hidrojen amacıyla çarpıştı.

Oksijen-28 için hem 8 hem de 20 sihirli sayılar olarak geçiyor. Bu durum da oksijen-28’in kararlı olması gerektiğini öne sürüyor, ancak değil.

Dolu ya da yarı dolu atomik orbitallere sahip atomlar en kararlı olanlar oluyor. Dolu atomik orbitallere sahip olan asil gazlar, tüm elementler ortasında en kararlı olandır. Atomlar kelam konusu olduğunda ise atomik orbitallerdeki elektronların sayısı kararlılığı tanımlar.

Fizikteki sihirli sayılar da tam bu noktada karşımıza çıkıyor dolu elektron kabuklarındaki toplam elektron sayısına karşılık gelen; 2,10, 18, 36, 54 ve 86 olarak sıralanıyor.

Nükleer fizikteki bir sayı, bir kabuğu büsbütün dolduracak nükleonların sayısıdır ve her yeni kabuk bir evvelkinden daha geniş bir güç boşluğuyla ayırılır. Her iki durumda da sihirli sayılar bulunan proton ve nötron kabuklarına sahip bir atom çekirdeği, azdır ve bilhassa kararlı hale gelmesi beklenir.

Mesala, soluduğumuz hava da dahil olmak üzere Dünya’da bulunan oksijenin birçok oksijen-16 olarak biliniyor.

Çalışmalara nazaran oksijen-28’in oksijen-16’dan sonraki ikili sihirli sayıya sahip oksijen izotopu olması gerekiyordu lakin bundan evvelki eforlar sonuçsuz kalmıştı. Burada kıymetli bir kıstas var o da bulgulara nazaran nötron kabuğunun dolmadığıdır.

Bu da sonuçta 20 sayısının nötronlar için sihirli bir sayı olup olmadığını tartışmaya açıyor.

Oksijen-28 için öteki oluşum metotları daha açıklayacı olabilir fakat bunun için daha uzun bir yol katetmek gerekiyor.

Araştırmanın sonuçları Nature’da yayımlandı.

Bilim insanları oksijenin daha evvel görülmeyen formunu gözlemledi yazısı ilk önce Habernetik - Haberdeki Benzersiz Etik üzerinde ortaya çıktı.

Bir atom çekirdeği, proton ve nötronlardan oluşan ve nükleon ismi verilen atom altı parçacıklardan oluşuyor.

Evren’de sayıca en sık bulunan dördüncü, kütlece en çok bulunan üçüncü element olan oksijene yönelik yayımlanan yeni çalışmada daha evvel hiç görmediğimiz iki oksijen izotopu bulundu. Bunlar sırasıyla 19 nötronlu oksijen-27 ve 20 nötronlu oksijen-28.

DAHA EVVELKİ BİLDİKLERİMİZLE ÇELİŞİYOR

Oksijen-28’in keşfi, son derece heyecan verici bir ilerlemeyi ve gelecekteki nükleer deneyler ve teorik araştırmalar için temel bir odak noktasını temsil ediyor.

Tokyo Teknoloji Enstitüsü’ndeki nükleer fizikçi Yosuke Kondo liderliğindeki takım Japonya’daki dünyanın önde gelen nükleer fizik ışın araştırma enstitüsü RIKEN’de araştırmayı gerçekleştirdiler.

Bulgular şaşırtan olsa da daha farklı ortam ve durumlarda deneylerin yapılması gerekiyor.

Eski bir teoriye nazaran stabil olması gereken oksijen izotopları süratle bozunuyor ve bu da araştırmacılara nazaran yeni bir şey.

Araştırma grubu birinci olarak, 9 proton ve 20 nötronlu bir flor izotopu olan florin-29’un da dahil edildiği daha hafif atomlar üretmek için berilyum gayesine kalsiyum-48 izotopu ışınlarını gönderdi. Sonrasında florin-29 ayrıldı ve oksijen-28’i oluşturmak hedefiyle protonu da parçalamak için sıvı hidrojen maksadıyla çarpıştı.

Oksijen-28 için hem 8 hem de 20 sihirli sayılar olarak geçiyor. Bu durum da oksijen-28’in kararlı olması gerektiğini öne sürüyor, fakat değil.

Dolu ya da yarı dolu atomik orbitallere sahip atomlar en kararlı olanlar oluyor. Dolu atomik orbitallere sahip olan asil gazlar, tüm elementler ortasında en kararlı olandır. Atomlar kelam konusu olduğunda ise atomik orbitallerdeki elektronların sayısı kararlılığı tanımlar.

Fizikteki sihirli sayılar da tam bu noktada karşımıza çıkıyor dolu elektron kabuklarındaki toplam elektron sayısına karşılık gelen; 2,10, 18, 36, 54 ve 86 olarak sıralanıyor.

Nükleer fizikteki bir sayı, bir kabuğu büsbütün dolduracak nükleonların sayısıdır ve her yeni kabuk bir evvelkinden daha geniş bir güç boşluğuyla ayırılır. Her iki durumda da sihirli sayılar bulunan proton ve nötron kabuklarına sahip bir atom çekirdeği, azdır ve bilhassa kararlı hale gelmesi beklenir.

Mesala, soluduğumuz hava da dahil olmak üzere Dünya’da bulunan oksijenin birçok oksijen-16 olarak biliniyor.

Çalışmalara nazaran oksijen-28’in oksijen-16’dan sonraki ikili sihirli sayıya sahip oksijen izotopu olması gerekiyordu fakat bundan evvelki gayretler sonuçsuz kalmıştı. Burada değerli bir kıstas var o da bulgulara nazaran nötron kabuğunun dolmadığıdır.

Bu da sonuçta 20 sayısının nötronlar için sihirli bir sayı olup olmadığını tartışmaya açıyor.

Oksijen-28 için öteki oluşum teknikleri daha açıklayacı olabilir fakat bunun için daha uzun bir yol katetmek gerekiyor.

Araştırmanın sonuçları Nature’da yayımlandı.

Bilim insanları oksijenin daha evvel görülmeyen formunu gözlemledi yazısı ilk önce Habernetik - Haberdeki Benzersiz Etik üzerinde ortaya çıktı.