中新網(wǎng)北京3月30日電 (記者 孫自法)記者3月30日從中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所獲悉，基于中國(guó)大科學(xué)裝置——蘭州重離子加速器國(guó)家實(shí)驗(yàn)室加速器裝置，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所、重離子科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室超重核研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中外合作者，在世界上首次合成了新核素锫-235及其阿爾法衰變子核镅-231。

　　這項(xiàng)新核素合成領(lǐng)域重要研究進(jìn)展，為理解重核區(qū)原子核的核結(jié)構(gòu)、衰變特性等提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)，進(jìn)一步拓展了核素的認(rèn)知版圖。相關(guān)成果論文近日在國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《物理快報(bào)B》(Physics Letters B)發(fā)表。

　　超重核研究團(tuán)隊(duì)介紹，合成與研究新核素是原子核物理的前沿?zé)狳c(diǎn)，對(duì)探索原子核存在極限、檢驗(yàn)核質(zhì)量模型、揭示新衰變模式具有重要意義。在質(zhì)子數(shù)為95至97的缺中子錒系核區(qū)，由于原子核的裂變位壘較低，產(chǎn)生截面僅為皮巴量級(jí)，且存在多種衰變模式相互競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)，合成和鑒別該核區(qū)新核素面臨著一系列實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)。

　　在本次研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用中國(guó)超重元素研究專用加速器提供的極高流強(qiáng)的氬-40束流轟擊金-197靶，通過熔合蒸發(fā)反應(yīng)，在充氣反沖核譜儀上首次合成了锫-235與镅-231。

　　基于單原子核靈敏的探測(cè)鑒別技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)觀測(cè)到3條具有能量-位置-時(shí)間關(guān)聯(lián)的阿爾法衰變鏈，首次測(cè)量了锫-235和镅-231的阿爾法衰變粒子能量分別為7632千電子伏(keV)和7109千電子伏，并測(cè)量了镅-231的半衰期為75秒、阿爾法衰變分支比為17%。這些研究結(jié)果進(jìn)一步拓展了缺中子锫和镅同位素的阿爾法衰變系統(tǒng)性。

　　此外，研究團(tuán)隊(duì)還系統(tǒng)比較了相關(guān)理論質(zhì)量模型對(duì)錒系核區(qū)阿爾法衰變能的預(yù)言能力。結(jié)果顯示，對(duì)于極端缺中子的锫和镅同位素，理論計(jì)算值系統(tǒng)性高于實(shí)驗(yàn)值，且對(duì)锫同位素的變化趨勢(shì)預(yù)言與實(shí)驗(yàn)存在顯著偏離，從而為理論模型的進(jìn)一步改進(jìn)提供了重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　據(jù)悉，本項(xiàng)新核素合成及研究工作，由超重核研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜，聯(lián)合先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所、同濟(jì)大學(xué)、山東大學(xué)、廣西師范大學(xué)、英國(guó)約克大學(xué)及俄羅斯聯(lián)合核子研究所等共同完成。(完)