Впервые обнаружены две новые формы кислорода: они ведут себя не так, как считалось

AOinformНаука 03.09.2023 в 08:273970

Фото: ScienceAlert

Японские физики обнаружили два новых изотопа кислорода, но их поведение не согласуется с существующими теориями.

Ученые из Научно-исследовательского института RIKEN, Япония, провели эксперимент на циклотронном ускорителе, который предназначен для создания нестабильных изотопов химических элементов. В результате они обнаружили два ранее неизвестных изотопа кислорода. При этом один из изотопов, кислород-28, имеет самое большое количество нейтронов в ядре атома кислорода из всех, которые когда-либо наблюдали. Хотя ученые считали, что этот изотоп должен быть стабильным, на самом деле он быстро распадается, пишет ScienceAlert.

Ядро атомов состоит из протонов и нейтронов. В ядре атома кислорода имеется 8 протонов, это и определяет его атомный номер и это применимо ко всем химическим элементам. Но количество нейтронов в ядре атома элементов может быть разным. Такие элементы называются изотопами того или иного химического элемента. Изотопы имеют свои номера, и они определяются количеством протонов и нейтронов в ядрах их атомов. Например, до этого изотопом кислорода с самым большим количество нейтронов считался кислород-26. Это значит, что в ядре атома находится 8 протонов (как и в ядре самого атома кислорода) и 18 нейтронов.

Но японские ученые, представившие результаты своего исследования в журнале Nature, смогли обнаружить в ходе экспериментов два изотопа кислорода, которые раньше никогда не наблюдали. Кислород-27 имеет в ядре атома 19 нейтронов, а кислород-28 – 20 нейтронов. Таким образом последний является изотопом кислорода с самым большим количеством нейтронов, среди известных ученым.

Хотя физик предполагали, что такие изотопы могут существовать, они считали, что они должны быть стабильными изотопами кислорода. Но, оказалось, что оба полученных элемента распадаются за доли секунды и превращаются в кислород-24.

Ученые собираются проводить дальнейшие исследования, чтобы понять, почему оба изотопа оказались нестабильными и возможно придется пересмотреть некоторые физические теории. Кстати, почти весь кислород на Земле, в том числе тот которым мы дышим представляет собой изотоп кислород -16, в ядре атома которого находится 8 протонов и 8 нейтронов.