中國科學院近代物理研究所研究團隊首次合成新核素鈾-214，并在重核區(qū)首次發(fā)現(xiàn)強的質(zhì)子—中子相互作用導致α衰變中α粒子形成概率顯著增強的現(xiàn)象。相關研究近日發(fā)表于《物理評論快報》。

尋找和合成極端條件下的原子核是當前核物理研究的重要課題。α衰變是重核區(qū)原子核的普遍衰變模式。雖然α衰變規(guī)律已經(jīng)被研究了100余年，但原子核理論依然無法完美解釋α粒子究竟是如何在原子核中形成的？它的形成受哪些原子核結(jié)構性質(zhì)的影響？α衰變譜學不僅是用來鑒別重核和超重核素的有力工具，也是研究原子核結(jié)構信息的有效方法。

研究人員利用蘭州重離子加速器的充氣反沖核譜儀SHANS裝置，在N=126附近的輕錒系核區(qū)首次合成了新核素鈾-214，并精確測量了鈾-216、鈾-218的α衰變性質(zhì)。其中，新核素鈾-214僅被觀察到兩條α衰變鏈，其原子核是目前SHANS譜儀上合成的新核素中反應截面最低的。鈾-214也是目前發(fā)現(xiàn)的最輕的鈾同位素。

根據(jù)新測量的實驗數(shù)據(jù)，研究人員首次在重核區(qū)發(fā)現(xiàn)了強的質(zhì)子—中子相互作用導致α衰變中α粒子形成概率顯著增強的現(xiàn)象。這預示著在極端缺中子的超鈾核區(qū)存在類似效應，有助于促進對原子核α衰變過程中α粒子預形成物理機制的理解。

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