Isotopen kunnen veel zwaarder zijn dan gedacht

Aluminium- en magnesiumkernen kunnen meer neutronen bevatten dan fysici voor mogelijk hadden gehouden. Het betekent dat de krachtsverhoudingen binnen zulke kernen en de vorming van atomen in sterren tot nu toe net niet helemaal correct zijn begrepen, zo blijkt uit een Amerikaanse publicatie in Nature.

Atoomkernen, zeker de lichte, bevatten meestal ongeveer evenveel neutronen als protonen. Als je er meer neutronen aan toevoegt kunnen de kernkrachten de boel niet meer bij elkaar houden, met als gevolg dat de kern instabiel wordt. Boven een bepaald maximum, de zogeheten ‘neutron drip line’, kun je zelfs geen neutron meer toevoegen zonder dat het er onmiddellijk weer af valt.

Die drip line is alleen voor de elementen tot en met zuurstof (8 protonen) precies bekend. Voor zwaardere kernen is hij moeilijk te meten omdat isotopen, die er vlak onder zitten, zeer snel uit elkaar vallen. Theoretici zijn het ook niet eens over de berekening.

Thomas Baumann (National Superconducting Cyclotron Laboratory, Michigan State University) heeft nu laten zien dat de drip line voor magnesim en aluminium te laag is ingeschat. Hij creëerde nieuwe isotopen door wolfraam te beschieten met calciumkernen. Daar kwam onder meer magnesium-40 uit, met 12 protonen en 28 neutronen, en de isotopen aluminium-42 en 43, met 13 protonen en 29 of 30 neutronen. Allemaal bleven ze maar een fractie van een seconde stabiel, maar lang genoeg m te worden gedetecteerd.

Vooral aluminium-42, met oneven aantallen protonen én neutronen, is een verrassing. Als zoiets stabiel is, zou de drip line voor aluminium wel eens bij 34 neutronen kunnen liggen, een heel stuk verder weg dan de huidige theorieën voorspellen.

bron: naturenews