Descubrimiento revolucionario: cómo es el nuevo tipo de oxígeno que sorprendió a los físicos
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Un equipo internacional de científicos realizó un hallazgo que desafía las teorías nucleares establecidas. Por qué el trabajo publicado en la revista Nature podría redefinir los preceptos conocidos sobre física nuclear
Un equipo internacional liderado por científicos de Japón combinó el uso de un potente conjunto de instrumentos con algunos conocimientos experimentales, y lograron detectar por primera vez una nueva forma de oxígeno.
En una nueva observación, un equipo dirigido por el físico nuclear Yosuke Kondo del Instituto de Tecnología de Tokio, en Japón, ha encontrado dos isótopos de oxígeno que nunca antes había visto: oxígeno-27 y oxígeno-28, con 19 y 20 neutrones respectivamente.
El trabajo se realizó en la Fábrica de Haces de Isótopos Radiactivos RIKEN, una instalación de acelerador de ciclotrón diseñada para producir isótopos inestables. El equipo primero usó un haz de isótopos de calcio-48 y lo dirigió hacia un objetivo de berilio. Esto produjo átomos más ligeros, entre ellos el flúor-29, que tiene 9 protones y 20 neutrones. Después, hicieron chocar el flúor-29 con hidrógeno líquido para quitarle un protón, intentando así formar oxígeno-28.
Lograron hacerlo, pero con un giro inesperado. Los isótopos oxígeno-27 y oxígeno-28 resultaron ser inestables. En poco tiempo, se transformaron en oxígeno-24, liberando 3 o 4 neutrones en el proceso. Este comportamiento del oxígeno-28 es lo que lo hace tan intrigante.
Tanto 8 como 20 son números mágicos para protones y neutrones respectivamente, una propiedad que sugiere que el oxígeno-28 debería ser estable. La cifra total de cada uno depende de cómo cada nucleón agregado afecta la estabilidad de las cuotas de protones y neutrones llamadas capas.
Un número mágico en física nuclear es el número de nucleones que llenarán completamente una capa, y cada nueva se distingue de la anterior por una amplia brecha de energía. Un núcleo atómico con capas de protones y neutrones que contienen números mágicos de cada una se conoce como doblemente mágico y se espera que sea especialmente estable. La mayor parte del oxígeno de la Tierra, incluido el aire que respiramos, es una forma doblemente mágica de oxígeno: el oxígeno-16.
Durante mucho tiempo se esperaba que el oxígeno-28 fuera el siguiente isótopo doblemente mágico después del oxígeno-16, pero los intentos anteriores de encontrarlo fracasaron. Curiosamente, en 2009 surgió evidencia de que el oxígeno-24 podría ser doblemente mágico, lo que sugiere que 16 podría serlo. El trabajo de Kondo y sus colegas podría explicar por qué.
Sus hallazgos sugieren que la capa de neutrones no se había llenado. Esto pone en duda si 20 es o no un número mágico para los neutrones. Parece coherente con un fenómeno conocido como isla de inversión para los isótopos de neón, sodio y magnesio, donde las capas de 20 neutrones no logran cerrarse. Esto también se aplica al flúor-29 y ahora, aparentemente, al oxígeno-28.
Una mayor comprensión de la extraña capa de neutrones abierta tendrá que esperar hasta que los investigadores puedan sondear el núcleo en un estado excitado y de mayor energía. Otros métodos de formación del oxígeno-28 también podrían ser reveladores, aunque es mucho más complicado de realizar. Por ahora, los fascinantes y difíciles resultados del equipo revelan que los núcleos doblemente mágicos podrían ser mucho más complicados de lo que pensábamos.
Foto: Chemistry World
Fuente: infobae.com/
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