Zhang Nannan, Çin Elmlər Akademiyası

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriSilikon-22 və onun güzgü nüvəsi oksigen-22-nin struktur sxematik diaqramı. Tədqiqatçılar silikon-22-nin kütləvi ölçmələri və nəzəri hesablamalar vasitəsilə aşkar etdilər ki, silikon-22 oksigen-22-yə bənzər ikiqat sehrli quruluşa malikdir, eyni zamanda daha geniş proton məkan paylanması ilə cüzi simmetriya pozğunluğu nümayiş etdirir. Kredit: IMP

Nüvə fizikasında “sehrli ədədlər” xüsusilə sabit nüvələrə səbəb olan xüsusi sayda proton və ya neytronları müəyyən edir. Bu rəqəmləri tanımaq alimlərə nüvələrin quruluşunu daha yaxşı anlamağa kömək edir.

Sabit, uzunömürlü izotoplar üçün sehrli nömrələr çoxdan məlumdur, lakin ekzotik, qısa ömürlü izotoplar üçün sehrli nömrələr daha az başa düşülür. Tədqiqatçılar bu nadir halları öyrənməklə ekstremal şəraitdə nüvə “tikinti kodu”nu daha dərindən öyrənə bilərlər. Bu, öz növbəsində, elementlərin kainatda necə əmələ gəldiyinə dair anlayışımızı yaxşılaşdırır və nüvə qüvvələrinin davranışına işıq salır.

Bu səyin bir hissəsi olaraq, Çin Elmlər Akademiyasının Müasir Fizika İnstitutunun (IMP) tədqiqatçıları ilk dəfə olaraq son dərəcə qısa ömürlü və neytron çatışmazlığı olan bir nüvənin kütləsini dəqiq ölçdülər, silisium-22- də 14 nömrəli protonun yeni bir sehrli rəqəm olduğunu ortaya qoydular.

Onların tapıntıları iyulun 2-də Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Atom nüvələri proton və neytronlardan ibarətdir. Proton və ya neytronların sayı 2, 8, 20, 28, 50, 82 və ya 126 kimi “sehrli nömrə”yə çatdıqda nüvə daha sabit olur. Maria Goeppert Mayer və J. Hans D. Jensen 1940-1950-ci illərdə bu fenomeni 1963-cü ildə Fizika üzrə Nobel Mükafatına layiq görüldükləri nüvə qabığı modeli vasitəsilə izah etdilər.

Son illərdə sabitlik vadisindən uzaq olan ekzotik nüvələrin tədqiqi – nuklid cədvəlində sabit izotopların tapıldığı bölgə – 14, 16, 32 və 34 kimi yeni neytron sehrli nömrələri müəyyən etdi. Bununla belə, yeni proton sehrli nömrələri eksperimental müşahidələrdə nadir olaraq qalır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1752134382&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-nuclear-mass-reveals-proton-magic.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1752134382372&bpp=3&bdt=183&idt=36&shv=r20250708&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752133932%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1752133932%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1752133932%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=638023304440&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1977&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353387%2C95362656%2C95364947%2C95365234%2C95365460%2C95359266%2C95365797%2C31092546&oid=2&pvsid=268213806674383&tmod=915215419&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=6&uci=a!6&btvi=1&fsb=1&dtd=274

Əvvəllər elm adamları oksigen-22-də (14 neytron və 8 proton) 14 nömrəli neytronun sehrli xüsusiyyətlər nümayiş etdirdiyini kəşf etdilər. Nüvə güzgü simmetriyasına əsaslanaraq, nəzəriyyəçilər 14 nömrəli protonun da onun güzgü nüvəsində, silisium-22 (8 neytron və 14 proton) sehrli bir nömrə olması lazım olduğunu proqnozlaşdırdılar. Bununla belə, silikon-22-nin yaradılması və ölçülməsi onun aşağı məhsuldarlığına və qısa yarım ömrünə görə olduqca çətindir və bu nəzəri proqnozu indiyədək təsdiqlənməmiş qoyur.

Təkmilləşdirilmiş Bρ ilə müəyyən edilmiş izoxron kütlə spektroskopiyasından istifadə edərək, IMP-nin tədqiqatçıları Lanzhoudakı Ağır İon Tədqiqat Qurğunun Soyuducu Saxlama Halqasında silisium-22-nin əsas vəziyyətini uğurla ölçdülər. Onlar həmçinin əvvəllər ölçdükləri silikon-23-ün kütlə dəqiqliyini təxminən yeddi dəfə yaxşılaşdırdılar.

Onların nəticələri göstərir ki, silisium-22 müsbət iki proton ayırma enerjisinə malikdir, yəni kortəbii olaraq iki proton itirmir. Bu, onun iki protonlu radioaktivliyi olmayan bir proton damcı xətti nüvəsi statusunu təsdiqləyir və bununla da nüvə fizikasında uzun müddətdir davam edən mübahisəni həll edir .

Yeni kütlə dəyərindən istifadə edərək komanda silisium-22-nin proton cütləşmə enerjisini hesabladı və onu onun güzgü nüvəsi olan oksigen-22-nin neytron cütləşmə enerjisi ilə müqayisə edərək yeni proton sehrli nömrəsi 14-ü ortaya qoydu. Bu tapıntı Gamow qabığı modeli tərəfindən dəstəklənir.

Silikon-22, oksigen-22-yə bənzər ikiqat sehrli xüsusiyyətlər nümayiş etdirsə də, tədqiqat göstərdi ki, onun proton məkan paylanması oksigen-22-nin neytron paylanması ilə müqayisədə daha çox yayılmışdır və yüngül simmetriya pozğunluğu nümayiş etdirir.

Bu tədqiqat ekzotik nüvə strukturları haqqında anlayışımızı dərinləşdirir və nuklon qarşılıqlı təsirləri və son dərəcə ekzotik nüvələrin mövcudluğu haqqında yeni anlayışlar təqdim edir.

Ətraflı məlumat: Y. M. Xing və digərləri, 𝑍=14 Proton Damcı Xətti Nüvəsinin Kütləsi tərəfindən Aşkar Edilən Sehrlilik ²² Si, Fiziki İcmal məktubları (2025). DOI: 10.1103/ffwt-n7yc . ArXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2503.01380

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

Çin Elmlər Akademiyası tərəfindən təmin edilmişdir