Nova forma de oxigênio vista pela 1ª vez desafia teorias atômicas

O oxigênio-28 tem o maior número de nêutrons já visto no núcleo de um átomo de oxigênio. Esse estranho isótopo é composto por 20 nêutrons e oito prótons. A descoberta foi publicada na última quarta-feira (30) na revista Nature.

Os cientistas observaram a nova forma de oxigênio na Fábrica de Feixes de Isótopos Radioativos RIKEN, em trabalhos de uma equipe internacional liderada pelo físico nuclear Yosuke Kondo, do Instituto de Tecnologia de Tóquio.

Além do oxigênio-28, os cientistas conseguiram observar o oxigênio-27, que tem 19 nêutrons. Os dois isótopos apresentam oito prótons em seu núcleo, pois o número atômico do elemento oxigênio é oito. Mas, até então, a maior quantidade de nêutrons observados no núcleo do oxigênio era 18, no oxigênio-26. Os “oxigênios” recém-observados superam essa marca.

No acelerador de partículas da instalação, os cientistas dispararam um feixe de isótopos de cálcio-48 contra um berílio, o que produziu flúor-29. Esse último foi então separado para colidir com hidrogênio líquido na tentativa de perder um próton e formar o oxigênio-28.

Com isso, os pesquisadores produziram os oxigênios 27 e 28. Mas os isótopos se decompuseram em oxigênio-24, o que significa que perderam três e quatro nêutrons, respectivamente. Isso foi uma surpresa, pois a equipe esperava que o oxigênio-28 fosse estável. A ideia existia porque o isótopo tem oito prótons e 20 nêutrons — e tanto oito quanto 20 são considerados “números mágicos” pela física nuclear.

Um “número mágico” é o número de prótons ou nêutrons que preencherão completamente uma camada do núcleo atômico. No caso do oxigênio-28, ele seria duplamente “mágico”, o que sugere que seria muito estável.

Mas não foi isso que os cientistas observaram: o isótopo 28 era, na verdade, instável. Esse resultado põe em xeque as previsões teóricas anteriores, o que implica que “há muito mais físicos que não sabem sobre as forças que mantêm os núcleos atômicos unidos”, segundo comunicado do Instituto de Tecnologia de Tóquio.

“As presentes descobertas melhoram nossa compreensão da estrutura nuclear, oferecendo novos deslumbres, especialmente para núcleos extremamente ricos em nêutrons”, diz o instituto, acrescentando que a equipe espera que pesquisas futuras desvendem muitos mais mistérios sobre os núcleos dos átomos.