ऑक्सीजन 28 का पहला पता लगाना और परमाणु संरचना का मानक शेल-मॉडल   

ऑक्सीजन-28 (28O), जापानी शोधकर्ताओं द्वारा पहली बार ऑक्सीजन के सबसे भारी दुर्लभ आइसोटोप का पता लगाया गया है। अप्रत्याशित रूप से यह "जादुई" संख्या मानदंडों को पूरा करने के बावजूद अल्पकालिक और अस्थिर पाया गया नाभिकीय स्थिरता.  

ऑक्सीजन कई आइसोटोप हैं; सभी के नाभिक में 8 प्रोटॉन (Z) होते हैं लेकिन न्यूट्रॉन (N) की संख्या के संबंध में भिन्नता होती है। स्थिर आइसोटोप हैं 16O, 17ओ और 18O जिसके नाभिक में क्रमशः 8, 9 और 10 न्यूट्रॉन होते हैं। तीन स्थिर समस्थानिकों में से, 16प्रकृति में पाए जाने वाले सभी ऑक्सीजन का लगभग 99.74% भाग O सबसे प्रचुर मात्रा में है। 

हाल ही में पता चला 28O आइसोटोप में 8 प्रोटॉन (Z=8) और 20 न्यूट्रॉन (N=20) होते हैं। इसके स्थिर होने की उम्मीद थी क्योंकि यह प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (दोगुना जादू) दोनों के संबंध में "जादुई" संख्या की आवश्यकता को पूरा करता है, लेकिन यह अल्पकालिक पाया गया और जल्दी ही क्षय हो गया।  

परमाणु के नाभिक को कौन स्थिर बनाता है? परमाणु के नाभिक में धनात्मक रूप से आवेशित प्रोटॉन और न्यूट्रॉन एक साथ कैसे बंधे रहते हैं?  

के मानक शैल-मॉडल के अंतर्गत नाभिकीय ऐसा माना जाता है कि संरचना, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन गोले पर कब्जा कर लेते हैं। न्यूक्लियॉन (प्रोटॉन या न्यूक्लियॉन) की इष्टतम संख्या पर एक सीमा होती है जिसे किसी दिए गए "शेल" में समायोजित किया जा सकता है। जब "कोश" पूरी तरह से प्रोटॉन या न्यूट्रॉन की "विशिष्ट संख्या" से भरे होते हैं तो नाभिक कॉम्पैक्ट और अधिक स्थिर होते हैं। इन "विशिष्ट संख्याओं" को "जादुई" संख्याएँ कहा जाता है।  

वर्तमान में, 2, 8, 20, 28, 50, 82 और 126 को आम तौर पर "जादुई" संख्याएँ माना जाता है। 

जब किसी नाभिक में प्रोटॉन की संख्या (Z) और न्यूट्रॉन की संख्या (N) दोनों "जादुई" संख्याओं के बराबर होती हैं, तो इसे "दोगुने" जादू का मामला माना जाता है जो स्थिर से जुड़ा होता है नाभिकीय संरचना। उदाहरण के लिए, 16ऑक्सीजन के सबसे स्थिर और सबसे प्रचुर आइसोटोप O में Z=8 और N=8 हैं जो "जादुई" संख्याएं हैं और दोगुने जादू का मामला हैं। इसी तरह, हाल ही में पता चला आइसोटोप 28O में Z=8 और N=20 हैं जो जादुई संख्याएँ हैं। इसलिए, ऑक्सीजन-28 के स्थिर होने की उम्मीद थी लेकिन एक प्रयोग में इसे अस्थिर और अल्पकालिक पाया गया है (हालांकि इस प्रयोगात्मक खोज को अन्य सेटिंग्स में बार-बार किए गए प्रयोगों में मान्य किया जाना बाकी है)।  

पहले, 32 को नई जादुई न्यूट्रॉन संख्या होने का सुझाव दिया गया था, लेकिन पोटेशियम के आइसोटोप में इसे जादुई संख्या नहीं पाया गया। 

का मानक शेल-मॉडल नाभिकीय संरचना, वर्तमान सिद्धांत यह बताता है कि परमाणु नाभिक कैसे संरचित होते हैं, कम से कम इस मामले में अपर्याप्त प्रतीत होता है 28हे आइसोटोप.  

नाभिक में न्यूक्लियॉन (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) मजबूत परमाणु बल द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं। परमाणु स्थिरता की समझ और तत्व कैसे बनते हैं, इस मूलभूत बल की बेहतर समझ विकसित करने में निहित है।  

***

सन्दर्भ:  

  1. टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी। शोध समाचार - प्रकाश न्यूट्रॉन-समृद्ध नाभिक की खोज: ऑक्सीजन-28 का पहला अवलोकन। प्रकाशित: 31 अगस्त, 2023। यहां उपलब्ध है https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  
  1. कोंडो, वाई., अचौरी, एनएल, फ़ालौ, एचए एट अल. का पहला अवलोकन 28O. प्रकृति 620, 965-970 (2023)। https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 
  1. अमेरिकी ऊर्जा विभाग 2021। समाचार - न्यूट्रॉन संख्या 32 का जादू खत्म हो गया है। यहां उपलब्ध है https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  
  1. कोस्ज़ोरस, Á., यांग, एक्सएफ, जियांग, डब्ल्यूजी एट अल. विदेशी पोटेशियम आइसोटोप की चार्ज त्रिज्या परमाणु सिद्धांत और जादुई चरित्र को चुनौती देती है N = 32। नेट। भौतिकी। 17, 439-443 (2021)। https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***

Latest

जीवित दाता गर्भाशय प्रत्यारोपण के बाद ब्रिटेन में पहला जन्म

वह महिला जिसे पहली बार जीवित दाता गर्भाशय प्राप्त हुआ था...

क्यूफिटलिया (फिटुसिरन): हीमोफीलिया के लिए एक नया siRNA-आधारित उपचार  

हीमोफीलिया के लिए एक नवीन siRNA-आधारित उपचार, क्यूफिटलिया (फिटुसिरन)...

जेडब्लूएसटी के गहन क्षेत्र अवलोकन ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत का उल्लंघन करते हैं

जेडब्लूएसटी के तहत जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के गहन क्षेत्र अवलोकन...

मंगल ग्रह पर लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन का पता चला  

नमूना विश्लेषण के अंदर मौजूदा चट्टान के नमूने का विश्लेषण...

न्यूज़लैटर

न चूकें

फ्यूजन ऊर्जा: चीन में ईस्ट टोकामाक ने महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की

चीन में प्रायोगिक उन्नत सुपरकंडक्टिंग टोकामाक (ईएएसटी) ने सफलतापूर्वक...

एंटीप्रोटोन परिवहन में प्रगति  

बिग बैंग से पदार्थ और प्रतिपदार्थ बराबर मात्रा में उत्पन्न हुए...

उच्चतम ऊर्जा पर "टॉप क्वार्क्स" के बीच क्वांटम उलझाव देखा गया  

सर्न के शोधकर्ताओं ने क्वांटम भौतिकी में सफलता प्राप्त की है।
उमेश प्रसाद
उमेश प्रसाद
संपादक, साइंटिफिक यूरोपियन (एससीआईईयू)

न्यूट्रिनो ऑसिलेशन प्रयोगों के साथ ब्रह्मांड के पदार्थ-एंटीमैटर विषमता के रहस्य का अनावरण

T2K, जापान में एक लंबी-बेसलाइन न्यूट्रिनो दोलन प्रयोग, ने हाल ही में एक अवलोकन की सूचना दी है जहां उन्होंने एक अंतर के एक मजबूत सबूत का पता लगाया है ...

एंटीप्रोटोन परिवहन में प्रगति  

बिग बैंग ने बराबर मात्रा में पदार्थ और प्रतिपदार्थ उत्पन्न किए, जिन्हें एक दूसरे को नष्ट कर देना चाहिए था और पीछे एक खाली ब्रह्मांड छोड़ देना चाहिए था। हालाँकि, पदार्थ बच गया और...

प्रारंभिक ब्रह्मांड का अध्ययन: पहुंच प्रयोग ब्रह्मांडीय हाइड्रोजन से मायावी 21-सेमी रेखा का पता लगाने के लिए 

ब्रह्मांडीय हाइड्रोजन के अति सूक्ष्म संक्रमण के कारण बनने वाले 26 सेमी रेडियो संकेतों का अवलोकन प्रारंभिक ब्रह्मांड के अध्ययन के लिए एक वैकल्पिक उपकरण प्रदान करता है।