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鈾-214、鈾-216中質(zhì)子-中子相互作用導(dǎo)致α粒子形成幾率增強(qiáng)示意圖 張志遠(yuǎn)供圖
近日，中國科學(xué)院近代物理研究所研究團(tuán)隊(duì)首次合成新核素鈾-214，并在重核區(qū)首次發(fā)現(xiàn)強(qiáng)的質(zhì)子-中子相互作用導(dǎo)致α衰變中α粒子形成幾率顯著增強(qiáng)的現(xiàn)象。相關(guān)研究于4月14日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》。
尋找和合成極端條件下的原子核是當(dāng)前核物理研究的重要課題。α衰變是重核區(qū)原子核的普遍衰變模式。雖然α衰變規(guī)律已經(jīng)被研究了一百多年，但是原子核理論依然無法完美解釋：α粒子究竟是如何在原子核中形成的？它的形成又受到哪些原子核結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響？因此，α衰變譜學(xué)不僅是用來鑒別重核和超重核素的有利工具，也是研究原子核結(jié)構(gòu)信息的有效方法。
研究人員利用蘭州重離子加速器的充氣反沖核譜儀SHANS裝置，在N = 126附近的輕錒系核區(qū)首次合成了新核素鈾-214，并精確測量了鈾-216、鈾-218的α衰變性質(zhì)。其中，新核素鈾-214僅觀察到兩條α衰變鏈，是目前SHANS譜儀上合成的新核素中反應(yīng)截面最低的原子核，也是目前發(fā)現(xiàn)的最輕的鈾的同位素。
根據(jù)新測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究人員首次在重核區(qū)發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)的質(zhì)子-中子相互作用導(dǎo)致α衰變中α粒子形成幾率顯著增強(qiáng)的現(xiàn)象。這預(yù)示著在極端缺中子的超鈾核區(qū)存在類似的效應(yīng)，有助于促進(jìn)對(duì)原子核α衰變過程中α粒子預(yù)形成物理機(jī)制的理解。
相關(guān)論文信息：?https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.152502
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