記者6月5日從中國科學院近代物理研究所獲悉,該所研究團隊與合作者利用中國超重元素研究加速器裝置(CAFE2),首次合成了新核素鏷-210,這是目前已知的最缺中子的鏷同位素。相關成果論文已在國際學術期刊《自然·通訊》發表。
什么是核素?論文通訊作者、中國科學院近代物理研究所研究員甘再國介紹,原子核由質子和中子構成,原子核中的質子數目決定了原子的原子序數,即原子屬于哪種元素。每個元素的家族都有許多同位素,它們質子數相同,但中子數不同。不同數量的質子和中子構成了不同的核素。
“合成與研究新核素是原子核物理研究的前沿熱點,對于探索原子核的存在極限、揭示新物理現象、深化對物質結構的理解具有重要意義。”論文第一作者、中國科學院近代物理研究所副研究員張明明說,然而,在極端缺中子的錒系核區,新核素的產生概率極低,且壽命極短,對實驗合成研究帶來了巨大挑戰。
此項研究中,團隊利用CAFE2提供的鈣-40束流轟擊镥-175靶,通過熔合蒸發反應,合成了新核素鏷-210,并測量了鏷-210的α衰變能量和半衰期。結合已有實驗數據,團隊拓展了重核區質子滴線附近核素α衰變性質的系統性,并檢驗了理論模型對遠離穩定線原子核性質的預言。
“這一成果驗證了CAFE2在極低反應截面條件下合成與探測目標核的能力,為我國新元素合成研究積累了經驗。”論文通訊作者、中國科學院近代物理研究所研究員馬龍說。(記者張泉)
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