Istraživači sa Instituta za modernu fiziku (IMP) Kineske akademije nauka (CAS) i njihovi saradnici sintetizovali su dva nova izotopa—osmijum-160 i volfram-156—koji bacaju novo svetlo na nuklearne strukture i nagoveštavaju da bi olovo-164 mogao biti dvostruko magično jezgro sa povećanom stabilnošću.
„Magični brojevi“ protona i neutrona mogu učiniti atomsko jezgro posebno stabilnim. Tradicionalni magični brojevi uključuju 8, 20, 28, 50, 82 i 126. U prethodnim studijama, istraživači su otkrili nestajanje tradicionalnih magijskih brojeva i pojavu novih magičnih brojeva na strani bogatoj neutronima grafikona nuklida.
Da li će drugi tradicionalni magični brojevi nestati u nuklearnom regionu sa ekstremno nedostatkom neutrona? Dalja istraživanja su potrebna da bi se obogatile i razvile nuklearne teorije i produbilo naše razumevanje nuklearnih sila.
U ovoj studiji, istraživači su izveli eksperiment na gasnom separatoru trzanja, spektrometru za teške atome i nuklearnu strukturu (SHANS), u Istraživačkoj ustanovi teških jona u Landžou (HIRFL), Kina.
Koristeći reakciju fuzionog isparavanja, istraživači su po prvi put sintetizovali osmijum-160 i volfram-156. Izmerili su energiju α-čestica i vreme poluraspada osmijuma-160, koji je izotop koji emituje α. Pored toga, utvrdili su da je ćerka jezgra, volfram-156, β+ emiter sa vremenom poluraspada od 291 ms.
Sa novoizmerenim podacima o α-raspadu, istraživači su izveli smanjenu širinu α-raspada za osmijum-160 i uporedili ga sa onima drugih jezgara sa 84 neutrona, ali manje protona, i otkrili su iznenađujući trend: što je veći broj protona, to je manji stopa propadanja.
„Ovaj trend se tumači kao dokaz za jačanje zatvaranja ljuske od 82 neutrona prema liniji kapanja protona, što je podržano povećanjem jaza između neutronske ljuske predviđene u teorijskim modelima“, rekao je dr Jang Huabin sa IMP-a, prvi autor rada.
Štaviše, istraživači su predložili da se poboljšana stabilnost zatvaranja ljuske od 82 neutrona može pripisati sve većoj bliskosti dvostruko magičnog jezgra olovo-164, koje bi moglo biti stabilno jezgro sa 82 protona i 82 neutrona. Iako je olovo-164 predviđeno izvan linije protonskog kapanja, pojačani efekat ljuske ima potencijal da ga učini vezanim ili kvazivezanim jezgrom.
