記者6月5日從中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所獲悉，該所研究團(tuán)隊(duì)與合作者利用中國(guó)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(guān)成果論文已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表。
什么是核素?論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所研究員甘再國(guó)介紹，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，原子核中的質(zhì)子數(shù)目決定了原子的原子序數(shù)，即原子屬于哪種元素。每個(gè)元素的家族都有許多同位素，它們質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同。不同數(shù)量的質(zhì)子和中子構(gòu)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?zé)狳c(diǎn)，對(duì)于探索原子核的存在極限、揭示新物理現(xiàn)象、深化對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解具有重要意義。”論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所副研究員張明明說(shuō)，然而，在極端缺中子的錒系核區(qū)，新核素的產(chǎn)生概率極低，且壽命極短，對(duì)實(shí)驗(yàn)合成研究帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。
此項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)利用CAFE2提供的鈣-40束流轟擊镥-175靶，通過(guò)熔合蒸發(fā)反應(yīng)，合成了新核素鏷-210，并測(cè)量了鏷-210的α衰變能量和半衰期。結(jié)合已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)拓展了重核區(qū)質(zhì)子滴線附近核素α衰變性質(zhì)的系統(tǒng)性，并檢驗(yàn)了理論模型對(duì)遠(yuǎn)離穩(wěn)定線原子核性質(zhì)的預(yù)言。
“這一成果驗(yàn)證了CAFE2在極低反應(yīng)截面條件下合成與探測(cè)目標(biāo)核的能力，為我國(guó)新元素合成研究積累了經(jīng)驗(yàn)。”論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所研究員馬龍說(shuō)。(記者張泉)
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