Um átomo que desafia a teoria

A magia existe. Pelo menos, de acordo com pesquisas teóricas em física nuclear, que há mais de setenta anos identificaram os “números mágicos”: 2, 8, 20, 28, 50, 82 e 126. Estes representam o número ideal de nêutrons ou prótons para garantir uma aumento do número de nêutrons ou prótons. Estabilidade de isótopos de vários elementos químicos. Ainda precisa ser verificado em laboratório!

Na revista natureza, Uma equipe internacional relatou pela primeira vez a formação de oxigênio-28 (²⁸O) Graças a colisões feitas em um ciclotron nas instalações do Instituto de Pesquisa RIKEN no Japão. Foi uma série de explosões muito ativas que levaram a isso ²⁸O. O cálcio-48 foi submetido a uma fragmentação que deu origem a vários átomos, incluindo o flúor-29. Quando aplicado a um alvo de hidrogênio líquido, o próton se dissocia, levando à formação ²⁸Ei.

Após décadas de pesquisa, ocorreu um desenvolvimento: o elemento obtido não se comporta conforme previsto pela teoria! Instabilidade ²⁸Que vergonha para os estudiosos!

Recorde-se que existem diferentes versões dos elementos químicos da tabela periódica. Tomemos como exemplo o oxigênio: todas as suas formas contêm o mesmo número de prótons (8), mas o número de nêutrons pode variar – falamos então de isótopos. Alguns isótopos são estáveis, outros decaem mais ou menos rapidamente: na verdade, tudo depende do equilíbrio entre o número de prótons e nêutrons. O oxigênio mais comum que respiramos é… ¹⁶O. O que é particularmente impressionante é que se trata de uma “mágica dupla” com oito prótons e oito nêutrons – um fenômeno muito raro.

Seu isótopo 28O é duplamente mágico, pois contém 8 prótons e 20 nêutrons, 12 a mais que ¹⁶O. Porém, para surpresa da comunidade científica, “ ²⁸“O O libera quatro nêutrons quase imediatamente após sua formação em um ciclotron”, diz Rituparna Kanungo, professor de física na Universidade de Saint Mary, ainda surpreso.

Esta cientista associada ao cíclotron canadense TRIUMF não esteve envolvida no estudo, mas está muito interessada nele porque também publicou trabalhos sugerindo que a teoria dos números mágicos pode não se sustentar. Em 2009, notei que a estabilidade ²⁴O O era maior do que o esperado, com meia-vida radioativa de 61 milissegundos, embora com um número de nêutrons que não era nada “mágico”.

Seus novos trabalhos e pesquisas ²⁸Destaque a complexidade da força mais poderosa da natureza: aquela que mantém prótons e nêutrons no núcleo.

Como isso avança a ciência? Rituparna Kanungo nos lembra que o universo é um ciclotron natural. A fusão nuclear no núcleo do Sol produz constantemente isótopos, os isótopos mais estáveis ​​encontrados nos planetas circundantes. A compreensão dos isótopos – desde a sua formação até à sua decadência – abre janelas para o passado e o presente do universo, especialmente os átomos que constituem a Terra.