Американские физики из Университета штата Мичиган получили три новых редчайших изотопа легких металлов: магний-40 (12 протонов и 28 нейтронов), алюминий-42 (13 протонов и 29 нейтронов) и алюминий-43 (13 протонов и 30 нейтронов).
Как известно, ядерные силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядрах атомов, являются самыми интенсивными из всех известных в физике взаимодействий. Однако устойчивость изотопов (изотопы — химические элементы с одним и тем же числом протонов и разным количеством нейтронов) далеко не безгранична: значительный переизбыток нейтронов, как правило, приводит к быстрому распаду атомных ядер. Причем для атомов каждого элемента, по всей видимости, имеется «нейтронный дриплайн» — предельное число нейтронов, которое могут удерживать в относительно стабильном состоянии их ядра.
К настоящему времени физикам удалось достоверно определить этот нейтронный предел лишь для элементов, в ядрах которых число протонов не превышает восьми (т. е. только «до кислорода»). Для всех же более тяжелых элементов «дриплайн» пока неизвестен, и разброс его предполагаемых значений в различных теоретических моделях весьма велик.
Физики группы Бауманна бомбардировали пучками высокоэнергетичных ионов кальция-48 тонкие вольфрамовые листы. В результате были синтезированы весьма маргинальные изотопы-»супертяжеловесы». Так, в магние-40, который экспериментаторы всего мира безуспешно пытались получить начиная с 1997 года, число нейтронов равняется 28, что в два с лишним раза выше, чем у «обычного» магния (12). Но еще более удивительным оказалось получение изотопа алюминия-42, ведь стабильный изотоп алюминия с нечетным числом нейтронов (29) просто не должен был существовать.
По словам одного из авторов этой работы Дэйва Моррисси, «полученные данные свидетельствуют о том, что предельная стабильность атомных ядер, скорее всего, намного выше, чем предполагалось в теории». В частности, для алюминия «дриплайн» теперь оценивается учеными уже как минимум в 34 нейтрона. Впрочем, по признанию самих участников последних экспериментов на ускорителе NSCL, для того чтобы серьезно продвинуться в этом направлении (т. е. суметь установить нейтронные пределы для таких химических элементов, как алюминий, кремний и фосфор), необходима серьезная модернизация используемого оборудования и применение значительно более тяжелых «бомбардировщиков», чем кальций-48.
