فیزیکدانان سبک‌ترین حالت اکسیژن را ساختند!
فیزیکدانان سبک‌ترین حالت اکسیژن را ساختند!
مجله علمی ایلیاد - گروهی از متخصصین فیزیک هسته‌ای از دانشگاه‌های مختلف آمریکا، سبک‌ترین نسخه از اکسیژن مرسوم را ساختند که در ازای ۸ پروتون موجود، تنها ۳ نوترون را در هسته‌ی خود جای داده است. نتایج این مطالعه در مجله‌ی Physical Review Letters به چاپ رسیده است. اکسیژن یکی از فراوان‌ترین عناصر در منظومه‌ی شمسی است، ولی اکسیژن ۱۱ را تنها در آزمایشگاه می‌توان تولید کرد. این نوع اکسیژن پس از تولید با انتشار دو پروتون واپاشی می‌کند و آن‌را تنها می‌توان با تشخیص پاره‌های شکافت حاصله شناسایی کرد. واپاشی از طریق انتشار دو پروتون یکی از راه‌های واپاشی هسته‌ای است که جزو واپاشی‌های کشف شده‌ی متاخر است.
«تیلور وب» از بخش فیزیک دانشگاه واشینگتن، می‌گوید: «چیزی که برای جامعه‌ی فیزیکدانان هسته‌ای بسیار جالب می‌نماید، این است که اکسیژن ۱۱ تصویر آینه‌ای لیتیوم ۱۱ است. لیتیوم ۱۱ یک ایزوتوپ از لیتیوم است که به‌خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است.» در فیزیک هسته‌ای دو هسته در صورتی با یکدیگر آینه‌ای محسوب می‌شوند که تعداد پروتون‌های یکی با نوترون‌های دیگری و تعداد نوترون‌های اولی با پروتون‌های دومی برابر باشد. این حالت بین اکسیژن ۱۱ که دارای ۳ نوترون و ۸ پروتون است با لیتیوم ۱۱ که دارای ۳ پروتون و ۸ نوترون است، برقرار است.
وب می‌گوید: «وقتی از حالت آینه‌ای حرف می‌زنیم، انتظار داریم تقارنی نیز بین عناصر وجود داشته باشد. مشخصات عناصری که با یکدیگر آینه هستند، باید مشابه باشد؛ حالات کوانتومی در نسبت انرژی به هسته باید به یکدیگر نزدیک باشد.» به هر حال، این حالت تقارن می‌تواند کش آمده و شکسته شود. فیزیکدانان می‌توانند ساختار واقعی هسته‌های آینه‌ای را با ساختاری که از آن‌ها انتظار دارند، مقایسه کرده و اطلاعات بیشتری درباره‌ی این تقارن هسته‌ای کسب کنند. این اطلاعات می‌تواند در درک بهتر قسمت قابل مشاهده‌ی جهان به کار آید.
در این مورد خاص، وب و همکارانش از مقایسه‌ی لیتیوم ۱۱ که دارای نوترون‌هایی با پیوستگی کم به هسته است با اکسیژن ۱۱ که دو پروتون غیرمتصل به هسته دارد، بسیار شگفت‌زده شده‌اند.
نوشته: SciNews
ترجمه: امید محمدی – مجله علمی ایلیاد