科研進(jìn)展
中外科研人員合成超鐨新核素鐒-251
近日，中國科學(xué)院近代物理研究所的科研人員及合作者利用美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室充氣譜儀AGFA（Argonne Gas-Filled Analyzer）成功合成超鐨新核素鐒-251，并對鐒-253的α衰變精細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測量。這是近二十年來首次直接合成的鐒的新同位素，也是充氣譜儀AGFA上合成的第一個新核素。相關(guān)成果于12月1日以Letter的形式發(fā)表在Physical Review C 上。
超重元素的合成及其結(jié)構(gòu)研究是當(dāng)前原子核物理研究的一個重要前沿領(lǐng)域。若干決定超重核穩(wěn)定島位置的關(guān)鍵軌道能級由于形變會降低到質(zhì)子數(shù)Z ≈ 100、中子數(shù)N ≈ 152核區(qū)的費(fèi)米面附近，因此，這一核區(qū)的譜學(xué)研究可以對現(xiàn)有描述穩(wěn)定島的各個理論模型進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),從而進(jìn)一步了解超重核穩(wěn)定島的相關(guān)性質(zhì)，是當(dāng)下探索超重核結(jié)構(gòu)性質(zhì)的熱點(diǎn)課題。
本次實(shí)驗(yàn)中，科研人員利用美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室ATLAS直線加速器提供的鈦-50束流分別轟擊鉈-203/205靶，在充氣譜儀上通過熔合反應(yīng)合成目標(biāo)核鐒-251/253。研究結(jié)果表明，形成超重核穩(wěn)定島的關(guān)鍵質(zhì)子能級在鐒的豐質(zhì)子同位素中存在能級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。此外，研究人員還通過推轉(zhuǎn)殼模型下粒子數(shù)守恒方法（PNC-CSM）對這一核區(qū)的能級結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析，計算結(jié)果指出ε6形變對其單質(zhì)子能級的演化起著重要的作用。
該研究工作是由中國科學(xué)院近代物理研究所聯(lián)合美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室、布魯克海文實(shí)驗(yàn)室、馬薩諸塞大學(xué)、路易斯安那州立大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、英國利物浦大學(xué)和法國居里實(shí)驗(yàn)室等科研單位合作完成。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.L061301
圖1：實(shí)驗(yàn)測量得到鐒-251,253的α衰變能級結(jié)構(gòu)，并與鐒-255進(jìn)行對比。（圖源/Physical Review C）
圖2：利用推轉(zhuǎn)殼模型下粒子數(shù)守恒方法對鐒-251,253,255單質(zhì)子能級的計算結(jié)果。（圖源/Physical Review C）
圖3：充氣譜儀AGFA 圖源/美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室
（核反應(yīng)研究室 供稿）
