芬兰科学家测量了已知经历质子放射的最重原子核,发现稀有同位素锿-188。该同位素呈现出独特形状,可能揭示出一种新型核相互作用。
自核研究伊始,原子核的放射性衰变一直是核物理学的基石之一。目前,芬兰于韦斯屈莱大学加速器实验室成功斯屈莱大学加速器实验室成功测量了迄今最重的质子衰变原子核。
"质子衰变是放射性衰变的一种罕见形式,原子核通过发射质子向稳定态转变,"于韦斯屈莱大学博士研究员汉娜·科科宁表示。
奇异核研究虽难,但非不可为
新发现的砹-188(188At)是目前已知最轻的砹同位素,由85个质子和103个中子组成。此类奇异核因寿命极短且产生截面极低而研究难度极大,需采用精密技术进行探测。
"我们通过84Sr离子束轰击天然银靶引发熔发蒸发反应,成功合成该原子核,"于韦斯屈莱大学科学院研究员卡勒·奥拉宁指出,"利用RITU反冲分离器的探测器阵列完成了新同位素的鉴定。"
研究揭示重核新发现
除实验结果外,本研究还拓展了用于解释测量数据的理论模型。该模型表明该原子核呈显著长椭球形态,即"西瓜状"构型。
"该原子核的特性揭示了价质子结合能的变化趋势,"科科宁解释道,"这可能是重核中首次观测到的新型相互作用所致。"
硕士论文的延续性研究
本研究是科科宁博士论文的组成部分,也是其硕士论文(曾发现新型原子核砹-190)的直接科学延续。其硕士论文成果已于2023年发表于《Physical Review C》期刊。
"全球范围内同位素发现实属罕见,这是我第二次有幸参与创造历史的时刻,"科科宁欣喜表示,"每次实验都充满挑战,而从事能深化人类对物质极限与原子核结构认知的研究令人振奋。"
本科研论文由国际研究团队合作完成,成员涵盖理论核物理领域专家。研究成果已发表于顶级期刊《自然·通讯》。