En raison de l'instabilité de l'oxygène 28, ses neutrons ne sont pas disposés correctement dans les coquilles. Maria Goeppert Mayer a découvert à la fin des années 1940 que certains noyaux, notamment ceux contenant 2, 8, 20, 28, 50 et 82 protons ou neutrons, ont tendance à être plus stables que les isotopes de composition similaire. Il a utilisé cette découverte pour développer le concept de l'enveloppe nucléaire, dans laquelle les électrons sont disposés à différents niveaux d'énergie, tout comme les protons et les neutrons dans les atomes.
Semblables aux gaz rares, les isotopes ont ce qu'on appelle des nombres magiques de protons, de neutrons ou des deux, et gagnent en stabilité grâce à leurs coquilles remplies le plus à l'extérieur, car il faut beaucoup d'énergie pour passer à la coquille suivante.
Mais selon des recherches récentes, le caractère magique de certains nombres de nucléons pourrait fluctuer pour les noyaux regorgeant de neutrons. La dernière preuve a été produite par une équipe dirigée par des scientifiques de l'Institut de technologie de Tokyo qui a créé et mesuré pour la première fois des noyaux d'oxygène 28. Bien que la double magie contienne huit protons et 20 neutrons, le noyau semble se désintégrer rapidement et héberger une enveloppe externe de neutrons défectueuse au cours de sa brève existence.
28Pour produire et détecter O, les chercheurs ont créé une configuration expérimentale complexe à l’usine de faisceaux d’isotopes radioactifs RIKEN à Wako, au Japon.
En focalisant intensément un faisceau de noyaux de calcium riches en neutrons sur une cible en béryllium, tous les protons supplémentaires sauf un sont produits. 28Ils ont créé plusieurs types, dont le fluor-29, qui est identique à l’O.
équipe 29Il a séparé le F et l'a dirigé vers un bassin d'hydrogène liquide, qui libérait occasionnellement des protons de l'un des isotopes entrants. 28Il l'a libéré pour le faire. Le plus difficile a été de prouver que l’isotope riche en neutrons était bel et bien présent. Pour ce faire, les scientifiques ont utilisé des détecteurs sophistiqués pour détecter les cinq produits de désintégration attendus : quatre neutrons et un supplémentaire. 24Ce noyau.
Dans l'expérience, 28Peu de preuves ont été fournies pour étayer la théorie selon laquelle le supposé double état magique de O contribue à un quelconque avantage en matière de stabilité.
scientifiques 28On pense que O a une résonance temporaire et émet rapidement deux paires de neutrons. 26Il forme rapidement O, qui est relativement stable mais de courte durée. 24Il croit qu'Il regarde.
De plus, pour étayer leurs affirmations, les deux 28Il a aussi 29En utilisant les mesures de F, ils soutiennent que certains des neutrons les plus externes du noyau d’oxygène traversent le fossé énergétique et s’écoulent dans une autre coque, empêchant ainsi la fermeture correcte de la coque prédite par la théorie.
28Les mesures doivent être confirmées par des recherches plus approfondies pour déterminer la structure nucléaire d'O. Mais les résultats de RIKEN concordent avec des recherches antérieures montrant que les nombres magiques ne sont pas infaillibles. Bien qu’ils soient légèrement plus lourds que l’oxygène, les isotopes d’éléments tels que le néon et le magnésium ne semblent pas avoir de coquille fermée lorsqu’ils sont bombardés par 20 neutrons. De plus, 28Le sous-produit final de la dégradation de O 24Il est capable de regrouper ses 16 neutrons (un nombre qui n’est pas considéré comme magique) dans une coque à valence fermée. Les physiciens nucléaires auront de nombreuses occasions d'étudier d'autres noyaux remplis de neutrons, grâce à des installations puissantes telles que RIKEN et l'installation de faisceaux d'isotopes rares qui sera bientôt construite.
Source : La physique aujourd'hui
📩 17/09/2023 22:25