芬兰科学家测量了已知最重的发生质子发射的原子核，发现了稀有同位素砹-188。该原子核展现出独特形状，可能揭示一种新型核相互作用。
原子核的放射性衰变自核研究伊始便是核物理学的基石之一。如今，在芬兰于韦斯屈莱大学的加速器实验室中，测量到了迄今为止通过质子发射衰变的最重原子核。
“质子发射是一种罕见的放射性衰变形式，原子核通过发射质子朝向稳定状态迈进一步，” 于韦斯屈莱大学的博士生研究员 Henna Kokkonen 表示。
研究奇异原子核虽困难，但并非不可能
该新核是迄今为止已知最轻的砹同位素188At，由85个质子和103个中子组成。此类奇异原子核因其寿命极短且产生截面低而极难研究，因此需要精密的技术。
“该核是在熔发反应中，通过用84Sr离子束辐照天然银靶而产生的，” 于韦斯屈莱大学的学院研究员 Kalle Auranen 说道。“使用RITU反冲分离器的探测器装置识别出了这一新同位素。”
研究揭示关于重核的新发现
除实验结果外，该研究还扩展了一个用于解释测量数据的理论模型。通过该模型，可将此原子核解释为强烈扁长状的，即“西瓜形状”。
“该原子核的性质表明价质子结合能存在变化趋势，” Kokkonen 表示。“这可能是由重核中前所未有的相互作用所解释的。”
该研究是硕士论文的后续工作
该研究是 Kokkonen 博士论文的一部分，也是她硕士论文的直接科学延续——她在硕士论文中发现了一种新型原子核，即190-砹。该论文于2023年发表在《Physical Review C》期刊上。
“同位素发现在全球范围内都属罕见，这是我第二次有机会参与创造历史，” Kokkonen 欣喜地表示。“每次实验都充满挑战，而从事能增进对物质极限及原子核结构理解的研究，感觉棒极了。”
该研究论文是与理论核物理学专家合作完成的国际研究项目的一部分。该研究发表在著名的《Nature Communications》上。