Νέο ισότοπο του οξυγόνου αψηφά τις θεωρητικές προβλέψεις

Οι θεωρητικοί φυσικοί φαίνεται πως πρέπει να βγάλουν τα τετράδια και να ελέγξουν τους υπολογισμούς τους μετά την ανίχνευση ενός φευγαλέου ισοτόπου του οξυγόνου, το οποίο φέρει στον πυρήνα του 12 νετρόνια παραπάνω από το κανονικό.

Το οξυγόνο-28 παρήχθη έπειτα από χρόνια προσπαθειών σε ιαπωνικό εργαστήριο (εικόνα), ένα επίτευγμα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature. Το πρόβλημα όμως είναι ότι το νέο ισότοπο δεν ήταν τόσο σταθερό όσο ήθελαν οι προβλέψεις, αλλά διασπάστηκε σχεδόν ακαριαία, οπότε μετατράπηκε στο πιο κοινό ισότοπο, το οξυγόνο-24.

Το οξυγόνο-28 δεν μπορεί να ανιχνευθεί άμεσα, αλλά μόνο μέσω της καταγραφής των τεσσάρων νετρονίων που προκύπτουν από την αστραπιαία διάσπασή του

Η απόκλιση από τις προβλέψεις, λένε οι ερευνητές, υποδεικνύει ότι ακόμα δεν κατανοούμε πλήρως την ισχυρή πυρηνική δύναμη, η οποία κρατά ενωμένα τα δύο βασικά συστατικά του πυρήνα, τα νετρόνια και τα πρωτόνια (όλα τα ισότοπα ενός οποιουδήποτε στοιχείου περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων).

Ενας τρόπος με τον οποίο οι φυσικοί δοκιμάζουν θεωρίες για τη συνοχή του ατομικού πυρήνα είναι να ξεκινούν με ένα σχετικά ελαφρύ στοιχείο, όπως το οξυγόνο, και να προσπαθούν να στριμώξουν στον πυρήνα όσο γίνεται περισσότερα νετρόνια.

Η περίπτωση του οξυγόνου-28 δείχνει πόσο δύσκολη είναι η διαδικασία: οι ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Τόκοπ αρχικά εκτόξευσαν άτομα ασβεστίου-48 σε έναν στόχο από βηρύλλιο, οπότε σχηματίστηκε φθόριο-29, το οποίο έχει τον ίδιο αριθμό νετρονίων με το οξυγόνο-28 αλλά ένα επιπλέον πρωτόνιο.

Το πρωτόνιο αυτό αφαιρείται όταν το φθόριο-29 συγκρουστεί με υγρό υδρογόνο, οπότε προκύπτει το πολυπόθητο οξυγόνο-28. Το οποίο όμως δεν μπορεί να ανιχνευθεί άμεσα, αλλά μόνο μέσα από την ανίχνευση των τεσσάρων νετρονίων που προκύπτουν από την αστραπιαία διάσπασή του, κάτι που θεωρείται τεχνικός άθλος από μόνος του.

Τώρα που το ακριβοθώρητο οξυγόνο-28 εγείρει νέα ερωτήματα, η ιαπωνική ομάδα σκέφτεται να προσπαθήσει να παραγάγει ένα ακόμα βαρύτερο ξαδελφάκι του, το οξυγόνο-30.

Μέχρι σήμερα έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη 17 ισοτόπων του οξυγόνου, ο αριθμός όμως μπορεί να αυξηθεί.