O oxigênio é um dos átomos essenciais à vida, mas tem mais faces do que imaginamos. Se olharmos para as suas moléculas, por exemplo, podemos ver que as propriedades do oxigénio molecular (O2) são diferentes das do ozono (O3). Mas os próprios átomos de oxigênio também possuem propriedades secretas, e agora um isótopo desse elemento confunde os especialistas.
Oxigênio 28. Uma equipe de pesquisadores observou pela primeira vez um novo isótopo de oxigênio, o oxigênio 28, o mais massivo observado até agora. Isto não seria particularmente relevante (o isótopo 27 do elemento também foi observado pela primeira vez) se não fosse pelo facto de terem observado que este isótopo não se comportou da forma que os modelos previam: é um isótopo instável de oxigênio.
O núcleo do oxigênio 28 é composto por oito prótons (o que lhe confere propriedades como elemento) e 20 nêutrons, totalizando 28 núcleons. Em contraste, o isótopo de oxigénio que ocorre com mais frequência no nosso ambiente é o oxigénio 16, cujo núcleo é composto por oito protões e oito neutrões.
O oxigênio 16 é um dos três isótopos estáveis do oxigênio, ou seja, aqueles cujas partículas não se desintegram naturalmente com a perda de prótons ou nêutrons do seu interior. Os outros dois isótopos estáveis de oxigênio são o oxigênio 17 e 18.
Menos estável. Até agora, os especialistas acreditavam, com base nas teorias mais difundidas sobre estabilidade nuclear, que o oxigénio 28 era um isótopo estável. Porém, ao “criar” átomos em laboratório descobriram que eles se desintegravam.
Os isótopos de oxigênio podem decair e se transformar em outros elementos, nitrogênio ou carbono, por exemplo, se o núcleo perder um ou dois prótons, respectivamente. Porém, o decaimento dos isótopos 27 e 28 é produzido pela perda de nêutrons observada pelos pesquisadores, o que implica que eles se tornaram outro isótopo de oxigênio (oxigênio 24).
““Números mágicos.” A descoberta implica, portanto, que os físicos terão de rever esta teoria que previa a estabilidade do oxigénio 28. Na física atómica e nuclear, considera-se a existência de uma série de “números mágicos”. No caso dos núcleos atômicos, os números mágicos estão associados à estabilidade.
Tanto 8 quanto 20 são números mágicos, o que tornaria o oxigênio 28 um número “duplo mágico”, explicaram os pesquisadores. Os outros números mágicos conhecidos são 2, 28, 50, 82 e 126.
Fábrica de feixes isótopos. Os pesquisadores criaram este novo isótopo nas instalações da RIKEN Radioactive Isotope Beam Factory, um centro de pesquisa localizado no Japão. As instalações da fábrica possuem um acelerador tipo ciclotron, graças ao qual é possível criar isótopos instáveis.
Os pesquisadores aceleraram um feixe de átomos de cálcio 48 contra um alvo de berílio para criar o flúor 29, um isótopo que seria então lançado contra o hidrogênio para fazê-lo perder um próton e se tornar oxigênio 28. Os detalhes desse processo e seus resultados foram divulgados recentemente. publicado em artigo na revista Natureza.
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Imagem | Fábrica de feixes de isótopos radioativos RIKEN / fdecomite
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