蘭州重離子加速器立功,助力我國科學家合成鋨鎢核素並發現新特徵

2024年02月21日00:05:05 科學 1079

除了光以外,我們所能看到的物質世界都是由不同的元素形成的,而元素又是由不同的質子數量構成的,質子和中子構成了元素的原子核。在質子數量相同的原子中,中子數量的不同也會使這種元素具有不同的性質,科學上便把質子數量相同但中子數量不同的元素稱作其同位素或核素。比如氫元素就有三種同位素,分別是H氕、D氘(又叫重氫)、 T氚(又叫超重氫)。

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如今的元素周期表上羅列了110多種元素,其發現的時間都在近260年以內,由於歷史和科技水平等原因,其發現者基本都在歐美俄日等國,我國科學家在這方面的貢獻較少。不過近日我國科學家在這方面研究出一個重要成果,其論文已發表在美國《物理評論快報》上,並被美國物理學會的Physics雜誌在線報道。

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據《科技日報》2月19日報道:中國科學院近代物理研究所近日與合作單位的科研人員首次合成了新核素鋨-160、鎢-156。相關成果近日發表在《物理評論快報》上,並被美國物理學會的《物理》(Physics)雜誌在線報道。

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鋨-160和鎢-156都是通過蘭州重離子加速器發現的,研究團隊利用了充氣反衝核譜儀SHANS,在熔合蒸發反應操作下合成了新核素鋨-160和鎢-156,之後還測到了這兩種同位素的特性——探測發現鋨-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。而進一步測量後還了解到了鋨-160的α衰變粒子能量、半衰期及鎢-156的半衰期等性質。

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其中一個重要發現是:通過綜合分析新測量數據和已有的數據,團隊認識到當原子序數大於68時,中子數為84、85的同中子素的α粒子預形成概率會逐漸變小,這一現象揭示了中子數為82的殼效應在缺中子核素中會增強,因此進一步的分析認為該效應增強的原因在於不斷逼近可能較穩定的雙幻核——鉛-164 (質子數為82、中子數為82)才出現的。

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蘭州重離子加速器促成的這項研究的重要意義在於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,對原子同位素特性研究帶來了新的發現,而對我國核物理研究來說,這個成果也會起到很大的鼓舞促進作用。

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消息來源:《科技日報》2月19日報道《首次!祝賀中國科學家!》

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