A ciência está de olho em um isótopo chamado oxigênio-28? Hoje, vamos falar desse mundo dos núcleos atômicos, onde as coisas acabaram de ficar muito mais interessantes com essa variante do oxigênio que está desafiando tudo o que pensávamos saber sobre estrutura atômica!
No reino atômico, temos essas coisinhas chamadas “números mágicos”. Pense neles como as configurações onde prótons e nêutrons se equilibram perfeitamente, tornando os núcleos atômicos super estáveis. Conhecemos esses números há algum tempo: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126. Um núcleo atômico com um número mágico tanto de prótons quanto de nêutrons é considerado “duplamente mágico”. E é aqui que as coisas ficam interessantes. O Oxigênio-16, por exemplo, é a nossa estrela duplamente mágica com seus 8 prótons e 8 nêutrons.
E o Oxigênio-28, com seus 8 prótons e impressionantes 20 nêutrons, os cientistas sempre previram que seria a próxima configuração “duplamente mágica”. O que acontece é que até recentemente, ninguém conseguiu nem detectá-lo!
Observar este isótopo impreciso foi uma tarefa bem difícil. Usando uma combinação super potente de isótopos radioativos e pura perícia experimental, a equipe do Riken RI Beam Factory no Japão conseguiu um avanço incrível.
Aqui está um resumo para simplificar:
1. Dispare um feixe de cálcio-48 em um alvo de berílio e o resultado é um isótopo de flúor-29.
2. Esmague este flúor-29 em hidrogênio líquido e um próton é expulso, dando origem ao oxigênio-28.
3. E aqui fica complicado: O oxigênio-28 decai tão rapidamente que não pode ser observado diretamente. Então, a equipe detectou seus produtos de decaimento.
E, se isso não fosse desafiador o suficiente, pela primeira vez, eles detectaram quatro nêutrons simultaneamente, uma façanha descrita como avistar fantasmas, segundo o físico Takashi Nakamura, físico do Instituto de Tecnologia de Tóquio. Esse feito monumental demandou não só instrumentos de ponta, mas também uma dose pesada de engenhosidade.
A antecipação era real. Os cientistas esperavam com ansiedade. Mas quando finalmente encontraram o oxigênio-28, ele não era o que esperavam.
Longe de ser o próximo isótopo “duplamente mágico” estável, o oxigênio-28 desintegrou-se quase instantaneamente após sua criação. Nakamura, admitindo sua surpresa, disse: “Pessoalmente, eu pensei que era duplamente mágico. Mas é isso que a natureza diz.”. Mas a natureza, como sabemos, muitas vezes gosta de nos surpreender.
Então, o que isso significa? Para começar, sugere que a sagrada lista de números mágicos não é tão imutável quanto se acreditava anteriormente. De fato, pesquisas anteriores em 2009 já haviam sacudido as coisas, indicando que o oxigênio-24 também pode ser “duplamente mágico.” Robert Janssens, físico da Universidade da Carolina do Norte, em Chapel Hill, ecoando o sentimento de muitos no campo, disse: “Os números mágicos não são imutáveis.”
Com o oxigênio-28 se revelando uma verdadeira caixa de surpresas atômicas, os físicos agora estão sonhando com os próximos passos. Nakamura, por exemplo, está interessado em detectar o oxigênio-30. Já que a estabilidade de diferentes isótopos é relativa, comparar o oxigênio-28 com seu vizinho mais pesado, ainda não visto, poderia esclarecer mais sobre o enigma.
Janssens resumiu o cenário atual, afirmando: “É tão simples e tão complicado. Não sabemos quantos prótons e nêutrons você pode juntar em um núcleo.” Em suma, ainda estamos descobrindo as regras deste intrincado jogo atômico.
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Por que o isótopo oxigênio-28 é tão empolgante para a ciência?
Desvendar o oxigênio-28 é como encontrar um diamante raro no vasto universo da física nuclear. Ele nos dá uma visão mais clara sobre isótopos raros com grandes desequilíbrios de N/Z (a razão entre o número de nêutrons (N) e o número de prótons (Z) em um núcleo atômico).
Isso mostra que a ciência está se aprofundando em teorias da física nuclear de maneiras que nem imaginávamos!
Imagine os insights que podemos obter para campos tão diversos, como por exemplo, a astrofísica, e também pode nos ajudar a aprimorar nossas abordagens na física nuclear, construindo interações desde os princípios básicos.
O oxigênio-28 é uma peça-chave que pode abrir portas para novos estudos e aplicações futuras, mas ainda há um longo caminho pela frente. E essa é a beleza da ciência: é uma narrativa em constante evolução, onde cada descoberta, esperada ou não, é base para a próxima. A saga do isótopo Oxigênio-28 nos lembra de tantos mistérios que ainda há para desvendar!
Fonte: Nature – artigo completo disponível
