Các nhà khoa tìm ra loại oxy mới có đặc tính kỳ lạ

Các nhà khoa học ở Nhật Bản đã tạo ra hai dạng oxy mới có những đặc tính khác thường so với các lý thuyết phổ biến về cấu trúc nguyên tử.

Oxy-28, một trong hai đồng vị mới vừa được tạo ra trong phòng thí nghiệm, là đồng vị oxy nặng nhất mà chúng ta từng biết đến. Nó cũng hoạt động một cách kỳ lạ.


Hai đồng vị này đều là dạng oxy, luôn có 8 proton trong mỗi nguyên tử. (Ảnh minh họa: Sputnik)

Nhà nghiên cứu Yosuke Kondo tại Viện Công nghệ Tokyo giải thích trên tạp chí Nature số ra ngày 30/8 rằng nhóm của bà đã cho một số nguyên tố tiếp xúc với “điều kiện khắc nghiệt” để tạo ra oxy-28 và đồng vị oxy-27 nhỏ hơn một chút.

Hai đồng vị này đều là dạng oxy, luôn có 8 proton trong mỗi nguyên tử. Tuy nhiên, một nguyên tử có thể có số lượng neutron bất kỳ mà không làm thay đổi tính chất hóa học của nó.

Trước đây, số neutron nhiều nhất từng thấy trong hạt nhân oxy là 18. Đồng vị này được gọi là oxy-26 vì nó cũng có 8 proton bên trong.

Để hình thành các đồng vị oxy mới, nhóm của bà Kondo đã sử dụng Máy chùm tia đồng vị phóng xạ RIKEN đặt tại thành phố Saitama của Nhật Bản. Họ đã bắn một chùm đồng vị canxi-48 vào mục tiêu bằng berili để phá vỡ các mảnh canxi và tạo ra các nguyên tử nhẹ hơn. Trong số những chất được tạo ra có các nguyên tử flo-29 - có 9 proton và 20 neutron và nằm cạnh oxy trên bảng tuần hoàn.

Sau đó, các nhà nghiên cứu lấy nguyên tử flo-29 này và phá vỡ nó cùng với một nguyên tử hydro lỏng để biến flo thành oxy.

Kết quả, họ tạo ra được hai nguyên tử khác nhau bằng quy trình này: oxy-28 có 20 neutron và oxy-27 có 19 neutron.

Theo bài báo, những gì xảy ra sau đó đã khiến các nhà khoa học bối rối. Mặc dù họ nghĩ oxy-28 sẽ ổn định nhưng nó lại phân rã và trải qua sự phát xạ neutron tự phát.

Điều đó có nghĩa là nó nhanh chóng giải phóng bốn neutron và trở thành oxy-24. Oxy-27 cũng nhanh chóng phân hủy, mất đi ba neutron để trở thành oxy-24.

Các nhà nghiên cứu ban đầu tin rằng hai dạng oxy mới có tính chất ổn định dựa trên mối quan hệ toán học chi phối “lớp vỏ” của các hạt trong hạt nhân, trong đó bội số của 8 và 20 được coi là những con số “ma thuật” do có đặc trưng ổn định cao. Nhóm của bà Kondo kỳ vọng oxy-28 ổn định vì số đồng vị của nó là “ma thuật gấp đôi”.

Ví dụ, dạng oxy mà chúng ta hít thở ở đây trên Trái đất là oxy-16, là bội số của 8 và cực kỳ ổn định.

TIN CŨ HƠN
Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh

Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh

Mỗi năm khi mùa Giáng sinh về người ta thường hay trang hoàng nhà cửa bằng cây thông và những bông hoa tuyết lấp lánh. Bên cạnh đó một chiếc vòng nguyệt quế treo trước cửa cũng được xem là vật không thể thiếu.

Đăng ngày: 04/12/2025
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB

Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB

Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?

Đăng ngày: 04/12/2025
Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?

Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?

Làm thế nào để loại bỏ nước khỏi động cơ phản lực trong điều kiện trời mưa? Mưa hoặc tuyết xâm nhập có ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ phản lực không?

Đăng ngày: 04/12/2025
Bên dưới

Bên dưới "giếng địa ngục" dẫn đến tâm Trái đất

Kola là lỗ khoan sâu nhất thế giới, với độ sâu 12,262 mét (40,230 feet). Lỗ khoan này được khoan ở bán đảo Kola thuộc Nga bắt đầu từ năm 1970 và hoàn thành vào năm 1989.

Đăng ngày: 02/12/2025
Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ

Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ "cứng người", sản phụ đẻ rơi trên cầu

Cầu Hồ Pontchartrain là cây cầu liên tục dài nhất thế giới bắc qua mặt nước, dài 38,35 km và có khoảng 9.500 trụ bêtông.

Đăng ngày: 02/12/2025
Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?

Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?

Không hề hư cấu, hóa ra bẻ cong đường đạn theo nòng súng là có thật.

Đăng ngày: 01/12/2025
Khi khoa học viễn tưởng dự đoán chính xác tương lai

Khi khoa học viễn tưởng dự đoán chính xác tương lai

Theo trang Bigthink, tác giả Jules Verne đã viết về các phương tiện chạy bằng xăng, vũ khí hủy diệt hàng loạt và sự nóng lên toàn cầu từ hơn một thế kỷ trước.

Đăng ngày: 01/12/2025
Khoa Học News