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中国科学家领衔首次合成新核素镤-210

北京6月5日电 (记者 孙自法)合成与探索新核素是原子核物理探索的前沿热点,对于探索原子核的有着极限、揭示新物理局面、加深对材质构造的明白拥有重大价值,备受学界关心。

记者6月5日从中国科学院近代物理探索所(近代物理所)获悉,利用兰州重离子加速器国家实验室的加速器装置,该所甘再国探索员团队领衔中外协作者首次合成新核素镤-210,该核素是现在已知的最缺中子的镤同位素。

论文通讯作者甘再国探索员介绍说,原子核是由质子和中子组成的量子多体平台,不同数量的质子和中子构成了不同的核素。自然界中有着约288种稳定核素,它们分布在核素图中狭长的稳定线附近。可是,当原子核远离稳定线时,其稳定性降低,会展现出α衰变、β衰变、自发裂变等衰变特性。学说预测或许有着约7000种核素,但现在仅有3300多种被实验合成并观测到。

论文第一作者、中国科学院近代物理所副探索员张明明指出,在极端缺中子的锕系核区,新核素的产生概率极低,约亿亿次的轰击才能产生一个目标核素。而且,新核素的寿命通常极短,可至毫秒乃至微秒量级,这对实验合成探索带来巨大的挑战。

在本项探索中,探索团队利用中国超重元素探索加速器装置给予的钙-40束流轰击镥-175靶,经由熔合蒸发反应,在新一代充气反冲核谱仪上胜利合成新核素镤-210,并测量出该核素的α衰变能量和半衰期。联合已有实验情报,探索团队还扩展重核区质子滴线附近核素α衰变性质的平台性,并检验了学说模型对远离稳定线原子核性质的预言。

论文另一个通讯作者、中国科学院近代物理所马龙探索员表达,虽然新核素镤-210的合成截面仅约7皮巴(1皮巴=10的-36次方平方厘米),但得益于中国超重元素探索加速器装置给予的高品质束流,探索团队此次胜利观测到23个镤-210事件。这也验证了该装置在极低反应截面条件下合成与探测目标核的水平,为中国的新元素合成探索积累了经验。

据晓得,新核素镤-210的合成及探索,由中国科学院近代物理所联合中国科学院大学、先进动力科学与工艺广东省实验室、山东大学、中山大学、中国科学院学说物理探索所、同济大学、兰州大学、南京航空航天大学、广西师范大学、英国约克大学等探索人员协作达成。(完)

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