Ett magiskt tal är ett antal protoner eller neutroner i atomkärnan som resulterar i mycket större stabilitet än kärnor med andra antal protoner eller neutroner.

Kärnornas magiska antal bestäms delvis av kopplingskraften för spinn -omloppsbana, som är relaterad till rotationerna av protonerna eller neutronerna i en kärna. Kopplingskraften för spinn -omlopp introducerades av Nobelpristagarna Maria Goeppert Mayer och J. Hans D. Jensen 1949 för att förklara splittringen av kvanttillstånd i protoner eller neutroner. Dess faktiska kärnkraftsursprung är fortfarande inte helt förstått.

Forskare har identifierat att det magiska antalet sex är särskilt viktigt eftersom det borde göra det möjligt att undersöka ursprunget för spinn -omloppskoppling noggrant. Dock, förekomsten av en atomart med ett magiskt antal sex hade inte bekräftats.

Nu, ett internationellt forskargrupp under ledning av Osaka University har förändrat denna situation genom att identifiera en art kol - ett väsentligt element för livet - som har ett protonmagiskt tal på sex. De genomförde experiment som gjorde det möjligt för dem att mäta radonerna för protoner i kärnorna i olika kolisotoper (isotoper har samma antal protoner men olika antal neutroner i sina kärnor). Intressant, de olika kolisotoperna uppvisade mycket liknande protonradier. De publicerade sina fynd i Naturkommunikation .

"Att kombinera våra radiemätningsresultat med kärnkraftsradier, elektriska fyrpoliga övergångshastigheter, och atommassadata gjorde det möjligt för oss att identifiera en kolisotop med ett övervägande magiskt antal sex ", säger författaren Dinh Trong Tran.

För att förstå de experimentella resultaten, forskarna genomförde beräkningar. Beräknade protonradier överensstämde väl med experimentella värden. Spinn -omloppsdelningen av kolisotoperna undersöktes också genom analys av experimentella och teoretiska data för energin att lägga till eller ta bort en proton från kärnan i varje isotop.

"Vår analys visade tydligt att stora splittringsbana -splittringar finns universellt för atomkärnor, "förklarar motsvarande författare Hooi Jin Ong." Dessutom det magiska antalet sex är lika framträdande som för andra identifierade magiska nummer. "

Identifieringen av det magiska antalet sex ger en väg för att undersöka ursprunget till spinnbana splittringar i atomkärnor. Teamets resultat ökar den grundläggande kunskapen om spin -orbit -kraften, ursprunget till det magiska antalet kärnor, och kärnstabilitet, representerar ett bidrag till eventuell övergripande förståelse av kärnfysik.