在中国科学院近代物理研究所的最新科研动态中,一项关于原子核奇特衰变的研究成果引起了广泛关注。这项研究由该所科研人员携手德国亥姆霍兹重离子研究中心及复旦大学等国内外团队共同完成,他们首次在实验观测中发现了新核素——铝-20,并揭示了其独特的衰变方式。
铝-20这一新核素的发现,得益于德国亥姆霍兹重离子研究中心的先进碎片分离器装置。科研人员利用飞行中衰变实验技术,精心测量了铝-20衰变过程中的产物,即三个质子与剩余核氖-17的角关联,从而首次捕捉到了铝-20通过三质子发射模式进行衰变的珍贵瞬间。值得注意的是,铝-20位于质子滴线之外,相比自然界中稳定存在的铝同位素,它少了7个中子,是迄今为止在实验中发现的最轻的铝同位素。
研究进一步深入后,科研人员惊喜地发现,铝-20不仅是首个被观测到具有“子核”双质子放射性的三质子发射核,而且在铝-20与氮-20这对镜像核体系中,还存在着同位旋对称性破缺的现象。这一发现无疑加深了科学界对质子发射现象的理解,对探索原子核存在的极限以及理解质子滴线外原子核的结构与衰变机制具有重要意义。
原子核的衰变研究一直是核物理学领域的前沿课题。迄今为止,科学家们已经发现了超过3300种核素,但其中仅有不到300种是自然界中天然存在的稳定核素。其余的核素均不稳定,会发生放射性衰变。在过去,常见的衰变模式如α衰变、β衰变等已被广泛研究。然而,随着核物理实验装置与探测技术的不断进步,科学家们在远离稳定线的原子核衰变研究中,陆续发现了更多新的衰变模式。
自20世纪70年代首次观测到原子核自发放射质子的现象以来,核物理学界对质子发射的研究不断深入。进入21世纪后,双质子放射性的发现更是为这一领域带来了新的突破。近年来,实验上又相继观测到了更为罕见的三质子、四质子乃至五质子发射现象。这些奇特衰变模式的发现,为研究远离稳定线原子核的结构提供了宝贵的谱学手段,也为核物理学的未来发展开辟了新的方向。