जापान के टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने Oxygen-28 की खोज की है, जो Oxygen परमाणु में अब तक देखी गई न्यूट्रॉन की सबसे बड़ी संख्या वाला आइसोटोप है।
इसमें आठ प्रोटॉन और 20 न्यूट्रॉन होते हैं, जो 28 न्यूक्लियॉन के बराबर होते हैं। न्यूट्रॉन की जादुई संख्या होने के बावजूद, Oxygen-28 तेजी से क्षय होता है, जिससे पता चलता है कि जादुई संख्या की अवधारणा पहले की तुलना में अधिक जटिल हो सकती है। जादुई संख्याएं न्यूक्लियॉन (प्रोटॉन या न्यूट्रॉन) की विशेष संख्याएं होती हैं जो परमाणु नाभिक को अधिक स्थिर बनाती हैं क्योंकि न्यूक्लियॉन कसकर पैक होते हैं।
कुछ प्रायोगिक ज्ञान के साथ उपकरणों के एक शक्तिशाली सेट को जोड़कर, भौतिकविदों ने पहली बार Oxygen -28 का पता लगाया है – Oxygen का एक आइसोटोप जिसके नाभिक में 12 अतिरिक्त न्यूट्रॉन भरे होते हैं। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से भविष्यवाणी की है कि यह आइसोटोप असामान्य रूप से स्थिर है। लेकिन Oxygen 28 नाभिक की प्रारंभिक टिप्पणियों से पता चलता है कि यह मामला नहीं है: यह निर्माण के बाद तेजी से विघटित हो जाता है, एक टीम ने नेचर टुडे में रिपोर्ट दी है। यदि परिणामों को दोहराया जा सकता है, तो भौतिकविदों को परमाणु नाभिक कैसे संरचित होते हैं, इसके सिद्धांतों का पुनः अध्ययन या बदलाव करने की आवश्यकता हो सकती है।
वर्तमान सिद्धांत बताते हैं कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की निश्चित संख्या वाले परमाणु नाभिक स्वाभाविक रूप से स्थिर होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन नाभिक में ‘कोश’ भरते हैं। जब कोई शेल सही संख्या में प्रोटॉन या न्यूट्रॉन से भरा होता है, तो कणों को जोड़ना या हटाना बेहद मुश्किल हो जाता है। ये ‘जादुई’ संख्याएँ हैं और माना जाता है कि इनमें 2, 8, 20, 28, 50, 82 और 126 कण शामिल हैं। यदि किसी नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन दोनों की जादुई संख्या होती है, तो यह ‘दोगुनी जादुई’ हो जाता है – और इसलिए और भी अधिक स्थिर हो जाता है। सबसे व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त जादुई संख्याएँ 2, 8, 20, 28, 50, 82 और 126 हैं। न्यूक्लियॉन की इन संख्याओं वाले नाभिक विशेष रूप से स्थिर होते हैं।
जापान में शोधकर्ताओं की टीम का कहना है कि Oxygen-28 नाभिक परमाणु भौतिकी में विशेष रुचि रखता है, क्योंकि प्रोटॉन संख्या Z = 8 और न्यूट्रॉन संख्या N = 20 दोनों ‘जादुई संख्या’ हैं, यह इनमें से एक होने की उम्मीद है परमाणु संरचना के मानक शैल-मॉडल चित्र में तथाकथित ‘दोगुने जादुई’ नाभिकों की अपेक्षाकृत कम संख्या। Oxygen-28 की खोज, जिसके न्यूट्रॉन की जादुई संख्या (20) के कारण स्थिर होने की उम्मीद थी, मगर इस खोज के बाद जादुई संख्या की अवधारणा की वैधता पर सवाल उठाती है।
डरहम विश्वविद्यालय की एक रिपोर्ट में कहा गया है कि Oxygen 28 के साथ पहले से कठिन सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के बीच तुलना परमाणु दुनिया की हमारी मौलिक समझ का एक प्रमुख परीक्षण दर्शाती है और दिखाती है कि Oxygen -28 अंतर्निहित सिद्धांत की कई विशेषताओं को सीमित करने में मदद करता है।
Oxygen-28 के गुणों पर आगे के शोध में उत्तेजित, उच्च-ऊर्जा स्थिति में इसके नाभिक की जांच करना या गठन के वैकल्पिक तरीकों की खोज करना शामिल हो सकता है।
