طبقًا لدراسة جديدة .. اكتشاف نظيرين جديدين للأكسجين يُثير حيرة العلماء

وفقًا لموقع Science alert، اكتشف العلماء شكلًا جديدًا من الأكسجين لم يروه من قبل، وهو نظير الأكسجين 28، وعلى الرغم من أن العلماء كانوا يعتقدون أن هذا النظير سوف يكون ثابتًا إلا أنه تحلل بسرعة مما أثار حيرة العلماء حول الأعداد السحرية في نواة الذرة.

تتكون نواة الذرة من جسيمات أصغر تُسمى النيوكلونات التي تنقسم إلى بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة، دائمًا عدد البروتونات ثابت، لكن في نظائر العنصر فإن عدد النيوترونات يتغير، بالنسبة للأكسجين فالعنصر الأساسي يحتوي على 8 بروتونات، و8 نيوترونات إذ أن اسمه هو أكسجين 16.

في الماضي كان أكبر نظير اكتشفه العلماء للأكسجين هو اكسجين 18 الذي يحتوي على 10 نيوترونات، لكن في دراسة جديدة في اليابان، اكتشف العلماء نظيرين جديدين للأكسجين وهو أكسجين 27 الذي يحتوي على 19 نيوترون، وأكسجين 28 الذي يحتوي على 20 نيوترون.

اكتشف العلماء هذين النظيرين من خلال التجارب على النظائر المشعة، إذ أطلق العلماء إشعاعًا من نظائر الكالسيوم 48 على هدف من البريليوم لإنتاج ذرات أخف، فتكون الفلور 29، الذي استخدمه العلماء لاصطدام مع الهيدروجين المسال، لإنتاج الأكسجين 28.

يوجد ما يُسمى بالعدد السحري، وهو عندما تكون عدد النيوكلونات كافية لملء المستوى الأخير في قشرة النواة، وعندما تمتلك النواة نيوترونات كافية لملء المستوى الأخير فإنها تُعرف بأنها تمتلك العدد السحري، وفي حالة أن عدد البروتونات كان كافيًا كذلك لملء المستوى الأخير له فتُعرف النواة حينها بأنها مزدوجة العدد السحري، وفي هذه الحالة تكون الذرة مستقرة ولا تميل إلى التحلل.

لكن ما فاجأ العلماء أن من المفترض أن أكسجين 27 و 28 ثابتين لانهما يمتلكان العدد السحري، لكن سرعان ما تحللا إلى أكسجين 24 وفقدوا 3 و 4 نيوترونات على التوالي، إذ توقع العلماء أن أكسجين 28 هو النظير الذي يمتلك العدد السحري المزدوج لأكسجين 16، لكن نتائج العلماء تُظهر أن المستوى في القشرة الخارجية لنواة الأكسجين 28 لم تكن مملوءة بالنيوكلونات، لذلك فهم العلماء أن عدد 20 ليس عددًا سحريًان وهذه النتائج تتوافق مع ملاحظة ظاهرة جزيرة الانعكاس التي شاهدها العلماء في نظائر النيون والصوديوم والمغنسيوم والآن في الأكسجين 28.

هذا الاكتشاف يلقى المزيد من الغموض والتعقيدات حول تركيب النواة وعن الأعداد السحرية، ويحاول العلماء البحث أكثر حول هذه الظاهرة، فإن فهمنا للنواة واستقرارها سوف يؤدي إلى إنجازات عظيمة في المستقبل.