科學家合成新核素鋨-160和鎢-156

中國科學院近代物理研究所與合作單位的科研人員首次合成了新核素鋨-160、鎢-156。相關成果近日發表于《物理評論快報》。

原子核是由質子和中子組成的量子多體系統。不同數量的質子和中子，構成了具有不同性質的原子核，科學家將其稱為核素。合成和研究新核素，不僅對認識物質結構具有重要意義，而且能為理解天體環境的演化提供重要信息，是探索自然奧秘的重要手段。

遠離β穩定線的原子核殼結構的演化一直是核物理學研究的熱點問題。在缺中子核區，新核素合成與α衰變性質測量是研究殼結構及其演化的有效途徑之一。

依托蘭州重離子加速器，研究團隊利用充氣反沖核譜儀SHANS，通過熔合蒸發反應合成了新核素鋨-160和鎢-156。鋨-160中子數為84，具有α放射性，而鎢-156中子數為82，具有β+衰變的放射性。團隊還測量了鋨-160的α衰變粒子能量、半衰期及鴿-156的半衰期等性質。

通過系統分析新測量數據和已有數據，研究人員發現，當原子序數大于68時，中子數為84、85的同中子素的α粒子預形成概率逐漸變小，揭示了中子數為82的殼效應在缺中子核素中增強的現象。進一步的研究認為，該效應增強的原因在于不斷逼近可能較穩定的雙幻核——鉛-164，其質子數為82、中子數為82。

該研究首次明確給出了中子數為82的中子殼在缺中子核素一側的演化情況，同時使我國的新核素研究進入了一個新的核區。

（原載于《中國科學報》2024-02-20第1版 要聞）