Aatomi tuum ei lagune tänu haprale tasakalule prootoneid ning neutroneid koos hoidva tuumajõu ja neid lahku ajava elektrilise jõu vahel. Nukleonide arvu mõju lahti mõtestamine tuuma stabiilsusele on oluline, sest vaid selle teadmistega võib ennustada tuumaprotsesside kulgu, näiteks mõnd radioaktiivset lagunemist. RIKEN teadlased näitasid koostöös välismaa töörühmadega, et raske hapniku tuum, milles on 16 kerasse pakkunud neutronit, on üllatavalt stabiilne.
RIKEN Projectile Fragment Separator aparaat toodab kõrge energiatihedusega radioaktiivsete ioonide kiiri, mis aitavad teadlastel tuumaprotsesse uurida.
Stabiilne on ka enam kui 99% Maa atmosfääri hapnikust. Ent selle hapniku isotoobi tuumas on kaheksa prootonit ja kaheksa neutronit. Teadlased saavad valmistada ka neutronirikkaid isotoope, mille abil on võimalik uurida tuumaprotsesside olemust. RIKEN Nishina Kiirendikeskuse (RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science) teadlase Tohru Motobayashi, Seouli Ülikooli teadlase Yoshinori Satouga, Tokyo Tehnoloogiainstituudi teadlase Takashi Nakamura ning Prantsusmaa, Ungari ja Hiina töörühmade koostööl valmis esmakordselt artikkel spektroskoopiameetodite ja mitteelastse prootonhajumise abil uuritud 16 neutroniga hapniku tuumast.
Aatomi tuumal on sõltuvalt nukleonide arvust kas sfääriline või elliptiline kuju. „Sfääriline tuum on neist kahest stabiilsem. Meie uurimistöö aluseks oli tuumaresonantside uurimine. Oleksime otsekui vastu tuuma koputanud ja kuulanud, kuidas see heliseb, nagu kelluke,“ kommenteeris Motobayashi.
Töö tulemused on huvitavad, sest väidavad vastupidist teadusmaailmas hästi kanda kinnitanud katseliselt avastatud seaduspärasusele, et stabiilsed on vaid tuumad, mille nukleonide arvuks on 2, 8, 20, 28, 50, 82 või 126. „Saame nüüd väita, et sellesse arvujadasse lisandub 16. Seda isegi siis, kui neutronite ja prootonite arv tuumas on tugevalt tasakaalust väljas. Hiljutised sõltumatud eskperimendid on avastust kinnitanud,“ väitis Motobayashi.
Eksperiment on hea näide rahvusvahelisest suurkoostööst RIKEN-i, Tokyo Tehnoloogiainstituudi ning arvukate Korea ülikoolide vahel. „Loodame järgmisena uurida veelgi massiivsemate tuumadega hapniku aatomeid, millel on 17 või 18 neutronit. Tahame teada, kas eksisteerib veel mõni stabiilse tuumaga hapniku isotoop,“ ütles Motobayashi lõpetuseks.
Allikas: Phys.org
Leave a Reply