中国科学院近代物理研究所的超重核研究团队最近搞出了个大新闻,他们用中国超重元素研究专用加速器CAFE2提供的高流强氩-40束流去轰击金-197靶,最后在充气反冲核谱仪SHANS2上硬是把新核素锫-235及其衰变产物镅-231给造出来了。这一过程相当复杂,得精确控制好多参数,比如束流强度、靶子材料还有探测器的灵敏度。靠着单原子核灵敏的探测技术,团队一口气观测到了三条能量、位置还有时间都有关系的阿尔法衰变链。他们第一次测出了这两种核素释放的阿尔法粒子能量,分别是7632keV和7109keV,还量出了镅-231的半衰期为75秒,阿尔法衰变分支比为17%。这些结果一下子就把缺中子锫和镅同位素的阿尔法衰变系统给补充完整了。 除了合成新东西,这帮科学家还专门对比了各种理论质量模型对锕系核区阿尔法衰变能的预言能力。结果发现,对于那种极端缺中子的锫和镅同位素来说,理论计算出来的值普遍比实验测出来的高。更有意思的是,理论模型对锫同位素变化趋势的预言和实验数据简直就是两条道上跑的车。这种差异正好给改进理论模型提供了重要的实验依据。 阿尔法衰变就是通过往外甩氦原子核(阿尔法粒子)来让原子核变轻的过程。研究这种衰变模式能帮我们搞懂原子核到底有多稳定、里面是什么结构还有它们是怎么衰变的。这次精确测量了锫-235和镅-231的阿尔法衰变性质,给完善核物理模型送去了关键数据。 做新核素研究本身就是原子核物理最前沿的热点活儿,不光能探索原子核到底能做到多重、检验核质量模型靠不靠谱、还能找出一些新的衰变模式。这次的成功不仅让咱们国家在核物理圈子里的地位涨了一大截儿,也给以后搞超重元素合成、研究核结构打下了坚实的底子。随着技术进步以后肯定能造出更多新核素,到时候更多关于微观世界的秘密也能被咱们揭开。