中国科学院近代物理研究所与合作单位的科研人员首次合成了新核素锇-160、钨-156。相关成果近日发表于《物理评论快报》。

原子核是由质子和中子组成的量子多体系统。不同数量的质子和中子，构成了具有不同性质的原子核，科学家将其称为核素。合成和研究新核素，不仅对认识物质结构具有重要意义，而且能为理解天体环境的演化提供重要信息，是探索自然奥秘的重要手段。

远离β稳定线的原子核壳结构的演化一直是核物理学研究的热点问题。在缺中子核区，新核素合成与α衰变性质测量是研究壳结构及其演化的有效途径之一。

依托兰州重离子加速器，研究团队利用充气反冲核谱仪SHANS，通过熔合蒸发反应合成了新核素锇-160和钨-156。锇-160中子数为84，具有α放射性，而钨-156中子数为82，具有β+衰变的放射性。团队还测量了锇-160的α衰变粒子能量、半衰期及钨-156的半衰期等性质。

通过系统分析新测量数据和已有数据，研究人员发现，当原子序数大于68时，中子数为84、85的同中子素的α粒子预形成概率逐渐变小，揭示了中子数为82的壳效应在缺中子核素中增强的现象。进一步的研究认为，该效应增强的原因在于不断逼近可能较稳定的双幻核——铅-164，其质子数为82、中子数为82。

该研究首次明确给出了中子数为82的中子壳在缺中子核素一侧的演化情况，同时使我国的新核素研究进入了一个新的核区。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.072502

（原载于《中国科学报》 2024-02-20 第1版 要闻）