中外科學家合成超鐨新核素鐒-251

科技日報蘭州12月11日電 （記者 頡滿斌）11日，記者從中國科學院近代物理研究所獲悉，該所科研人員及合作者利用美國阿貢國家實驗室充氣譜儀AGFA（Argonne Gas-Filled Analyzer）成功合成超鐨新核素鐒-251，並對鐒-253的α衰變精細結構進行了測量。這是近二十年來科研人員首次直接合成的鐒的新同位素，也是充氣譜儀AGFA上合成的第一個新核素。相關成果發表於核物理學領域期刊《物理評論C》。

超重元素的合成及其結構研究是當前原子核物理研究的一個重要前沿領域。若干決定超重核穩定島位置的關鍵軌道能級由於形變會降低到質子數Z≈100、中子數N≈152核區的費米麪附近。因此，這一核區的譜學研究可以對現有描述穩定島的各個理論模型進行嚴格檢驗，從而進一步瞭解超重核穩定島的相關性質，是當下探索超重核結構性質的熱點課題。

此次實驗中，科研人員利用美國阿貢國家實驗室ATLAS直線加速器提供的鈦-50束流分別轟擊鉈-203/205靶，在充氣譜儀上通過熔合反應合成目標核鐒-251/253。

研究結果表明，形成超重核穩定島的關鍵質子能級在鐒的豐質子同位素中存在能級反轉現象。此外，研究人員還通過推轉殼模型下粒子數守恆方法對這一核區的能級結構進行了理論分析，計算結果表明ε6形變對其單質子能級的演化起着重要的作用。