Nükleer Fizikte Sihirli Sayılar Dünyası Sil Baştan

Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) Fizik Bölümü'nden Doç. Dr. Kutsal Bozkurt, nükleer fizikte dünyanın önde gelen araştırma merkezlerinden biri olan RIKEN’de yapılan bir çalışmayla önemli mesafeler alındığını söyledi.Japonya'nın başkenti Tokyo yakınlarında bulunan ve nükleer fizikte dünyanın önde gelen en önemli araştırma merkezlerinden biri olan RIKEN’de bir grup araştırmacı tarafından yapılan deneysel çalışmalar, popüler bilim dergilerinde geçtiğimiz günlerde yayınlanarak, fizik camiasında büyük yankı uyandırdı. YTÜ’den Doç. Dr. Kutsal Bozkurt, bu sonuçların teorik nükleer fizikte daha önce bilinen modellerin yeniden gözden geçirilmesini sağlayacak cinsten olduğunu belirtti. Bozkurt çalışmaları şöyle aktardı:“RIKEN’de elde edilen deneysel veriler, nükleer fizikte sihirli sayılar olarak bilinen 20 ve 28’in nötron bakımından zengin bütün magnezyum çekirdeklerinde kaybolduğunu gösterdi. Ayrıca elde edilen deneysel veriler, nükleer vadi (atomik çekirdekteki proton ve nötron dağılımını gösteren tablo) de yer alan deforme çekirdeklere ait bölgenin daha büyük bir alana sahip olabileceğini gösteriyor. Yine yakın zamanda ünlü bilim dergisi Nature de çıkan bir makalede, Kalsiyumun izotopu olan ve nötron sayısı 34 olan 54Ca çekirdeğinde sihirli olduğu ortaya çıktı. Atom çekirdeğinin içindeki protonlar ve nötronlar (nükleonlar), atomun etrafındaki elektronların kabuk yapısına benzer şekilde bir kabuk modeline sahiptirler. Sihirli sayılar olarak bilinen Z,N= 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 proton (Z) veya nötron (N) sayısına sahip atomik çekirdekler en kararlı çekirdeklerdir ve küresel olarak kabul edilirler. Buna karşın, nükleon sayısı sihirli sayılara karşılık gelmeyen çekirdekler ise küreselliklerini kaybederler ve deforme olmaya başlarlar.”Japonya’da bulunan RIBF-RIKEN’de dünyanın en yoğun radyoaktif izotop ışınlarının üretildiğini kaydeden Doç. Dr. Kutsal Bozkurt, “Nötron bakımından zengin radyoaktif çekirdeklerde yapılan son deneysel veriler ise sihirli sayıların bütün atomik çekirdekler için aynı olduğu düşüncesini sarsacak nitelikte. Son yapılan deneysel çalışmalarda, 12 proton ve 20 nötron içeren nötron zengini 32Mg çekirdeğinde nötron sihirli sayısının (N=20) kaybolması ile bu çekirdeğin deforme olduğu gösterildi. Ayrıca, 14 proton ve 28 nötrona sahip 42Si çekirdeğinin de deforme bir çekirdek olduğu deneysel olarak gösterildi. Yine 20 proton ve 34 nötron içeren 54Ca çekirdeği ise sihirli olduğu deneysel olarak gösterildi. Nükleer fizikte önemli bir yere sahip olan kabuk modelinin ve sihirli sayıların nötron bakımından zengin izotoplarda incelenmesi günümüzde halen tam olarak anlaşılamayan çekirdek içi etkileşimlerin anlaşılması bakımından oldukça önemlidir. Son yıllarda deneysel alanda meydana gelen gelişmelerle birlikte özellikle nötron bakımından zengin çekirdeklerin yapısı ve etkileşimleri hakkındaki bilgilerimiz yenilerek artmaya devam etmektedir” dedi.