兰州重离子加速器放射性束流线（HIRFL-RIBLL1）。中科院近代物理研究所供图
　　近日，中科院近代物理研究所研究员徐新星团队及其合作者，依托兰州重离子加速器大科学装置开展了质子滴线核磷-26衰变性质的高精度测量, 发现了β衰变中最强同位旋混杂现象，直接挑战了人们对于原子核相互作用力的理解。研究成果近日以亮点文章编辑推荐的形式发表于《物理评论快报》。
　　对称性普遍存在于自然界中，是现代物理学中的一个核心概念。对称性破缺往往蕴含着新物理。1932年，物理学家海森堡提出了同位旋概念，把质子和中子看作同一种粒子的两种状态。在同位旋严格对称的情况下，β衰变中费米跃迁仅布居至同位旋相似态。
　　然而，同位旋对称性破缺会导致费米跃迁强度劈裂，不仅布居到同位旋相似态，也会布居到同位旋相似态附近的激发态。此前，实验中仅发现几例这种同位旋混杂的现象，同位旋混杂矩阵元均小于50keV，理论上也基本能解释这些现象。
　　研究人员基于兰州重离子加速器放射性束流线（HIRFL-RIBLL1）开展了奇特原子核磷-26的β延迟双质子发射的关联测量，首次发现硅-26同位旋相似态附近的两个高激发态11912keV和13380keV。
　　基于高精度实验数据，研究人员得到硅-26同位旋相似态13055keV与高激发态13380keV的同位旋混杂矩阵元为130keV，是目前实验上发现的β衰变中最强同位旋混杂现象，其背后的物理成因可能是弱束缚或者大形变效应。然而，针对磷-26衰变的各种理论模型计算得到的同位旋混杂矩阵元均小于30keV，远小于实验值。
　　徐新星介绍，该实验结果对现有理论研究提出了强有力的挑战，将推动原子核相互作用力相关理论的发展。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.242502
　　（原载于《中国科学报》 2022-12-14 第1版 要闻）