ไอโซโทปชนิดใหม่ได้ขยายขอบเขตของอะตอม

นักฟิสิกส์นิวเคลียร์ได้สร้างไอโซโทปชนิดใหม่โดนการใส่นิวตรอนเข้าไปในอะตอมเป็นเวลานานแล้ว แต่ว่ามีขอบเขตกำหนดจำนวนนิวตรอนที่สามารถใส่เข้าไปในอะตอนได้ซึ่งขึ้นกับจำนวนของโปรตรอน ขอบเขตนี้หรือ "Drip-line" มีความแน่นอนที่อะตอมขนาดเล็กและจะมีความคลาดเคลื่อนสูงขึ้นเมื่อจำนวนโปรตรอนในอะตอมนั้นมากกว่าหรือเท่ากับ 8 (ออกซิเจน) ปัจจุบันนักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบไอโซโทปของอะลูมิเนียมและแมกนีเซียมที่ขยาย Drip-line ออกไป

การค้นพบนี้เป็นการทดลองครั้งแรกที่แสดงถึงขอบเขตของไอโซโทปของแมกนีเซียม, Magnesium-40 ซึ่งเป็นไอโซโทปคู่-คู่ (Even-even isotope) ประกอบไปด้วยโปรตรอน 12 ตัวและนิวตรอน 28 ตัว และขอบเขตของอะลูมิเนียม, Aluminium-42 ซึ่งเป็นไอโซโทปคี่-คี่ (Odd-odd isotope) ประกอบไปด้วยโปรตรอน 13 ตัวและนิวตรอน 29 ตัว การทดลองนี้กระทำโดยนักวิจัยที่ National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) ที่มหาวิทยาลัย Michigan State โดนยิงนิวเคลิยสของ Calcium-48 ไปยังเป้าที่เป้าทังสเตน โดยเป้านั้นจะนำไปแยกโดนใช้อัตราส่วนของโมเมนตัมต่อประจุ (Momentum-to-change ratio)

ถึงแม้แมกนีเซียม-40 จะถูกทำนายว่าจากแบบจำลองทางทฤษฏี 2 แบบที่ดีที่สุดได้แก่ Semi-classical finite range droplet model (FRDM) และ Hartree-Fock-Bogoliubov (HFB) model แต่ว่าแบบจำลองทั้ง 2 ไม่ได้ทำนายว่าจะมีอะลูมิเนียม-42 และกระบวนการในการยึดเหนี่ยวของ อะลูมิเนียม-42 นั้นยังไม่สามารถอธิบายได้ Michael Thoennessen รองผู้อำนวยการของ NSCL กล่าวว่า "การพบอะลูมิเนียม-42 น่าประหลาดมาก โดนปกติที่ใกล้กับ Drip-line เราจะพบจำนวนของนิวตรอนเป้นเลขคู่"

ทีมงานพบว่าน่าจะมีอะลูมิเนียม-43 อีก แบบจำลอง HFB ในปัจจุบันที่เรียกว่า HFB-9 ทำนายว่าน่าจะมีอะลูมิเนียม-48 ซึ่งประกอบด้วยโปรตรอน 13 ตัวและนิวตรอน 35 ตัว อย่างไรก็ตามอุปกรณ์การทดลองในปัจจุบันยังไม่สามารถสร้างอะลูมิเนียม-48 และธาตุที่หนักกว่านี้ได้ Thoennessen กล่าวว่า "เราต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาครุ่นใหม่ในการหา Drip-line สำหรับอะลูมิเนียมและธาตุอื่นๆเช่นซิลิกอนและฟอสฟอรัส" http://physicsworld.com/cws/article/news/31563