Recentemente, cientistas no Japão conseguiram observar pela primeira vez o isótopo de oxigênio-28 por meio de suas pesquisas. Esse isótopo em particular apresenta o maior número de nêutrons em seu núcleo dentre todos os átomos de oxigênio conhecidos. O que tem intrigado os pesquisadores é o comportamento inesperado desse isótopo, uma vez que ele não exibe estabilidade.
O número atômico de um elemento é determinado pelo número de prótons no núcleo de seus átomos. No entanto, a quantidade de nêutrons pode variar. No contexto do oxigênio, que possui um número atômico de 8, a presença de nêutrons adicionais foi observada em isótopos anteriores, como o oxigênio-26, que apresentava 18 nêutrons em seu núcleo.
O grupo de pesquisadores conduziu experimentos na Fábrica de Feixes de Isótopos Radioativos RIKEN, localizada no Japão. Sob a liderança do físico nuclear Yosuke Kondo, pertencente ao Instituto de Tecnologia de Tóquio, esses trabalhos culminaram na observação de isótopos de oxigênio previamente não detectados, nomeadamente o oxigênio-27 e o oxigênio-28. Esses isótopos carregam 19 e 20 nêutrons, respectivamente, em seus núcleos.
O procedimento empregado envolveu o uso de um acelerador de partículas, onde um feixe de isótopos de cálcio-48 foi inicialmente direcionado para colidir com um alvo de berílio. Tal colisão gerou um isótopo de flúor-29. Posteriormente, esse isótopo de flúor-29 foi separado e introduzido em um encontro com hidrogênio líquido, com o objetivo de desencadear a perda de um próton e, por conseguinte, a formação do isótopo de oxigênio-28.
O experimento obteve êxito, resultando na geração tanto do oxigênio-27 quanto do oxigênio-28. No entanto, é importante notar que esses isótopos logo passaram por um processo de degradação, dando origem a um isótopo que continha um total de 24 partículas no núcleo e entre 3 a 4 nêutrons livres.
Os resultados surpreendentes revelaram que o oxigênio-28, embora se esperasse que fosse estável devido aos números “mágicos” 8 e 20 (que são considerados números mágicos para prótons e nêutrons), na verdade, demonstrou ser instável. Na física nuclear, esses números mágicos representam quantidades de partículas no núcleo atômico que preenchem completamente uma camada, e cada nova camada é caracterizada por uma grande diferença de energia em relação à camada anterior.
No caso específico do isótopo de oxigênio com 28 partículas em seu núcleo, ele seria classificado como duplamente “mágico”, o que sugeriria uma suposta estabilidade. O oxigênio mais comum na Terra possui 16 partículas no núcleo e também é considerado duplamente mágico. A expectativa inicial era que o oxigênio-28 estivesse logo a seguir nessa lista de estabilidade, porém, os resultados obtidos indicam que essa suposição pode não se confirmar.
Os cientistas estão considerando a possibilidade de que a concha de nêutrons no oxigênio-28 possa não ter sido completamente preenchida, levantando questionamentos sobre se o número 20 é verdadeiramente mágico para essas partículas. Esse fenômeno é referido como “ilha de inversão” e já foi identificado anteriormente em isótopos de elementos como néon, sódio e magnésio. Agora, parece que essa observação também se aplica aos isótopos flúor-29 e oxigênio-28.
Os próximos passos da pesquisa estão direcionados para a observação do isótopo em um estado excitado e de energia mais elevada, visando obter uma compreensão mais profunda desse fenômeno. Isso poderia proporcionar insights valiosos sobre a sua estrutura e comportamento, ajudando a desvendar os mistérios por trás da instabilidade do oxigênio-28, apesar das expectativas baseadas nos números mágicos tradicionais.
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