Pour la première fois, des scientifiques ont créé l’oxygène 28, un isotope rare de l’oxygène qui contient 12 neutrons de plus que l’oxygène 16, la forme d’oxygène la plus courante sur la planète. L’isotope « lourd » nouvellement créé de l’oxygène possède le plus grand nombre de neutrons jamais enregistré dans un atome d’oxygène et devait être superstable et durer presque éternellement.
Au lieu de cela, cette matière s’est détériorée incroyablement rapidement, un résultat qui remet en question notre compréhension des êtres vivants. La seule forceQui lient les particules fondamentales de la matière, telles que les protons et les neutrons, pour former des particules plus grosses dans le noyau d’un atome.
« Cela soulève une très grande question fondamentale sur l’interaction la plus forte dans la nature, la force nucléaire forte. » Rituparna KanunguIl est physicien à l’Université Saint Mary’s au Canada et n’a pas participé à l’expérience. il a dit au New Scientist.
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Pour produire de l’oxygène 28, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Institut de technologie de Tokyo a tiré un faisceau de fluor 29 – un isotope à neuf protons – sur une cible d’hydrogène liquide à l’usine de faisceaux Riken RI à Wako, au Japon. Lors d’une collision, l’hydrogène et le fluor ont chacun perdu 29 protons, créant une toute nouvelle molécule d’oxygène 28, selon l’étude publiée le 30 août dans la revue Nature. nature.
sous forme standard, la théorie principale de la physique des particules, les particules devraient être stables si les coquilles du noyau d’un atome sont remplies d’un certain nombre de protons et de neutrons appelés nombres « magiques ». L’oxygène 28 possède 20 neutrons et huit protons, deux nombres magiques, ce qui indique que la molécule aurait dû être extrêmement stable, ou « doublement magique ». Mais ce n’était pas vrai.
Au cours de l’expérience, la molécule d’oxygène 28 s’est désintégrée en zeptosecondesOu un billionième de milliardième de seconde. En fait, son existence n’est confirmée que par les produits qu’elle a laissés lors de sa désintégration : de l’oxygène 24 et quatre neutrons.
« J’ai été surpris, » Takashi Nakamuraphysicien à l’Institut de technologie de Tokyo et co-auteur de l’étude. La nature a dit. « Personnellement, je pensais qu’il s’agissait d’une double magie. Mais c’est ce que dit la nature. »
Bien que l’expérience n’ait pas encore été reproduite, les résultats de cette étude suggèrent que la liste actuelle des nombres magiques ne dit peut-être pas toute l’histoire quant à la stabilité ou non des molécules. Dans une affaire distincte, scientifiques en 2009 Il a montré que l’isotope de l’oxygène 24 agit comme s’il était doublement magique, même si c’est le cas. Non Il possède un nombre magique de protons et de neutrons.
La nouvelle étude pourrait ouvrir la voie à de futures recherches susceptibles de fournir davantage d’indices sur les forces mystérieuses qui maintiennent les molécules ensemble dans le noyau d’un atome, selon les chercheurs. Michael ThoisonProfesseur de physique à la Michigan State University et co-auteur de l’étude.
« Je pense que les résultats des expériences illustrent l’importance d’étudier ces noyaux étranges le long des frontières de l’existence et au-delà », a-t-il déclaré à Live Science dans un e-mail. « Nous ne savons toujours pas exactement ce qui lie les neutrons et les protons pour former les noyaux. L’exploration de ces extrêmes teste les fondements des modèles nucléaires. »
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