經過30多年的時間，芬蘭物理學家發現了迄今為止最重的原子核發射出質子，這一罕見過程為探索原子物質的極限提供了線索。188-砹（一種奇怪的「西瓜形」原子核）的發現不僅創造了新的紀錄，而且暗示了以前從未觀察到的核相互作用。
這項研究是Henna Kokkonen博士論文的一部分。圖片來源：Tommi Sassi
放射性衰變長期以來一直是核物理學的核心，是理解原子核行為的關鍵。在芬蘭于韋斯屈萊大學，研究人員現已測量到迄今為止觀測到的最重原子核發生質子發射。
「質子發射是一種罕見的放射性衰變形式，其中原子核發射質子以向穩定邁進一步，」于韋斯屈萊大學博士研究員 Henna Kokkonen 說。
新發現的原子核是迄今為止已知的最輕的砹同位素——188At，它含有85個質子和103個中子。研究這樣的原子核尤其困難，因為它們存在的時間非常短，而且產生的數量也極其少，需要高度精確的實驗方法。
「該原子核是通過用84Sr離子束照射天然銀靶，在聚變蒸發反應中產生的，」于韋斯屈萊大學科學院研究員卡爾·奧拉寧（Kalle Auranen）說道。「這種新同位素是使用RITU反衝分離器的探測器裝置識別出來的。」
除了實驗結果之外，該研究還擴展了一個理論模型來解釋測量數據。通過該模型，原子核可以被解釋為強扁長形，即「西瓜形」。
「原子核的性質表明價質子的結合能存在趨勢性變化，」科科寧說。「這可能是用重核中前所未有的相互作用來解釋的。」
這項研究是科科寧博士論文的一部分，也是她碩士論文的直接科學後續。在碩士論文中，她發現了一種新型原子核——190-砹。這篇論文於2023年發表在《物理評論C》期刊上。
「同位素的發現在世界範圍內都十分罕見，這是我第二次有機會參與創造歷史，」科科寧欣喜地說道。「每個實驗都充滿挑戰，能夠開展能夠加深對物質極限和原子核結構的理解的研究，感覺非常棒。」
這篇研究論文是理論核物理專家參與的國際研究合作的一部分。該研究於2025年5月29日發表在著名的《自然通訊》雜誌上。
編譯自/scitechdaily
