記者6月5日從中國科學院近代物理研究所獲悉，該所研究團隊與合作者利用中國超重元素研究加速器裝置（CAFE2），首次合成了新核素鏷-210，這是目前已知的最缺中子的鏷同位素。相關成果論文已在國際學術期刊《自然·通訊》發(fā)表。
什么是核素？論文通訊作者、中國科學院近代物理研究所研究員甘再國介紹，原子核由質(zhì)子和中子構成，原子核中的質(zhì)子數(shù)目決定了原子的原子序數(shù)，即原子屬于哪種元素。每個元素的家族都有許多同位素，它們質(zhì)子數(shù)相同，但中子數(shù)不同。不同數(shù)量的質(zhì)子和中子構成了不同的核素。
“合成與研究新核素是原子核物理研究的前沿熱點，對于探索原子核的存在極限、揭示新物理現(xiàn)象、深化對物質(zhì)結構的理解具有重要意義。”論文第一作者、中國科學院近代物理研究所副研究員張明明說，然而，在極端缺中子的錒系核區(qū)，新核素的產(chǎn)生概率極低，且壽命極短，對實驗合成研究帶來了巨大挑戰(zhàn)。
此項研究中，團隊利用CAFE2提供的鈣-40束流轟擊镥-175靶，通過熔合蒸發(fā)反應，合成了新核素鏷-210，并測量了鏷-210的α衰變能量和半衰期。結合已有實驗數(shù)據(jù)，團隊拓展了重核區(qū)質(zhì)子滴線附近核素α衰變性質(zhì)的系統(tǒng)性，并檢驗了理論模型對遠離穩(wěn)定線原子核性質(zhì)的預言。
“這一成果驗證了CAFE2在極低反應截面條件下合成與探測目標核的能力，為我國新元素合成研究積累了經(jīng)驗。”論文通訊作者、中國科學院近代物理研究所研究員馬龍說。（記者張泉）