آکسیجن 28 کا پہلا پتہ لگانا اور جوہری ڈھانچے کا معیاری شیل ماڈل   

آکسیجن-28 (²⁸O)، آکسیجن کا سب سے بھاری نایاب آاسوٹوپ پہلی بار جاپانی محققین نے دریافت کیا ہے۔ غیر متوقع طور پر یہ "جادو" نمبر کے معیار پر پورا اترنے کے باوجود قلیل المدت اور غیر مستحکم پایا گیا۔ جوہری استحکام.  

آکسیجن بہت سے آاسوٹوپس ہیں؛ سب کے مرکزے میں 8 پروٹون (Z) ہوتے ہیں لیکن نیوٹران (N) کی تعداد کے حوالے سے مختلف ہوتے ہیں۔ مستحکم آاسوٹوپس ہیں۔ ¹⁶O, ¹⁷O اور ¹⁸O جس کے مرکزے میں بالترتیب 8، 9 اور 10 نیوٹران ہوتے ہیں۔ تین مستحکم آاسوٹوپس میں سے، ¹⁶O سب سے زیادہ پرچر ہے جو فطرت میں پائی جانے والی تمام آکسیجن کا تقریباً 99.74 فیصد ہے۔ 

حال ہی میں پتہ چلا ²⁸O آاسوٹوپ میں 8 پروٹون (Z=8) اور 20 نیوٹران (N=20) ہوتے ہیں۔ اس کے مستحکم ہونے کی توقع تھی کیونکہ یہ پروٹون اور نیوٹران دونوں کے حوالے سے "جادو" نمبر کی ضرورت کو پورا کرتا ہے (دوگنا جادو) لیکن یہ قلیل المدت اور جلد بوسیدہ پایا گیا۔  

ایٹم کے مرکزے کو کیا مستحکم بناتا ہے؟ ایٹم کے نیوکلئس میں مثبت چارج شدہ پروٹون اور نیوٹران کیسے ایک ساتھ رکھے جاتے ہیں؟  

کے معیاری شیل ماڈل کے تحت جوہری ساخت، پروٹون اور نیوٹران کے بارے میں سوچا جاتا ہے کہ وہ شیلوں پر قابض ہیں۔ نیوکلیونز (پروٹون یا نیوکلیونز) کی زیادہ سے زیادہ تعداد کی ایک حد ہوتی ہے جسے ایک دیئے گئے "شیل" میں ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ نیوکلی کمپیکٹ اور زیادہ مستحکم ہوتے ہیں جب "خول" مکمل طور پر پروٹون یا نیوٹران کی "مخصوص تعداد" سے بھرے ہوتے ہیں۔ ان "مخصوص نمبروں" کو "جادو" نمبر کہا جاتا ہے۔  

فی الحال، 2، 8، 20، 28، 50، 82، اور 126 کو عام طور پر "جادو" نمبر سمجھا جاتا ہے۔ 

جب ایک نیوکلئس میں پروٹان کی تعداد (Z) اور نیوٹران کی تعداد (N) دونوں کی تعداد "جادوئی" نمبروں کے برابر ہوتی ہے، تو اسے "دوگنا" جادو کا معاملہ سمجھا جاتا ہے جو مستحکم سے منسلک ہوتا ہے۔ جوہری ساخت مثال کے طور پر، ¹⁶O، آکسیجن کے سب سے زیادہ مستحکم اور پرچر آاسوٹوپ میں Z=8 اور N=8 ہیں جو "جادوئی" نمبر ہیں اور دوگنا جادو کا معاملہ ہے۔ اسی طرح حال ہی میں دریافت ہونے والا آاسوٹوپ ²⁸O میں Z=8 اور N=20 ہیں جو جادوئی نمبر ہیں۔ لہذا، Oxygen-28 کے مستحکم ہونے کی توقع تھی لیکن ایک تجربے میں اسے غیر مستحکم اور قلیل المدت پایا گیا ہے (حالانکہ اس تجرباتی کھوج کو دوسری ترتیبات میں بار بار کیے گئے تجربات میں توثیق کرنا باقی ہے)۔  

اس سے پہلے 32 کو نیا میجک نیوٹران نمبر تجویز کیا گیا تھا لیکن پوٹاشیم کے آاسوٹوپس میں یہ میجک نمبر نہیں پایا گیا۔ 

کا معیاری شیل ماڈل جوہری ڈھانچہ، موجودہ نظریہ یہ بتاتا ہے کہ جوہری نیوکلی کس طرح تشکیل پاتے ہیں کم از کم اس معاملے میں ناکافی معلوم ہوتے ہیں۔ ²⁸اے آاسوٹوپ  

نیوکلیون (پروٹون اور نیوٹران) مضبوط جوہری قوت کے ذریعہ نیوکلئس میں ایک ساتھ رکھے جاتے ہیں۔ جوہری استحکام کی تفہیم اور عناصر کو کس طرح جعلی بنایا جاتا ہے اس بنیادی قوت کی بہتر تفہیم کو فروغ دینے میں مضمر ہے۔  

***

حوالہ جات:  

1. ٹوکیو انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی۔ تحقیقی خبریں - روشنی نیوٹران سے بھرپور نیوکلی کی تلاش: آکسیجن 28 کا پہلا مشاہدہ۔ اشاعت: اگست 31، 2023۔ پر دستیاب ہے۔ https://www.titech.ac.jp/english/news/2023/067383  

2. کونڈو، وائی، اچوری، این ایل، فالو، ایچ اے ET اللہ تعالی. کا پہلا مشاہدہ ²⁸O. فطرت، قدرت 620 ، 965–970 (2023)۔ https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6 

3. یو ایس ڈپارٹمنٹ آف انرجی 2021۔ خبریں - نیوٹران نمبر 32 کے لیے جادو ختم ہو گیا ہے۔ پر دستیاب ہے۔ https://www.energy.gov/science/np/articles/magic-gone-neutron-number-32  

4. Koszorús, Á., Yang, XF, Jiang, WG ET اللہ تعالی. غیر ملکی پوٹاشیم آاسوٹوپس کا چارج ریڈی جوہری نظریہ اور جادوئی کردار کو چیلنج کرتا ہے۔ N = 32۔ نیٹ طبیعات 17 ، 439–443 (2021)۔ https://doi.org/10.1038/s41567-020-01136-5 

***