中國科學家首次合成新核素：鏷-210

據中國科學院近代物理研究所網站4日消息，近日，中國科學院近代物理研究所超重核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，該核素是目前已知的最缺中子的鏷同位素。相關研究成果於5月29日發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

據介紹，合成與研究新核素是原子核物理研究的前沿熱點，對於探索原子核的存在極限、揭示新物理現象、深化對物質結構的理解具有重大意義。然而，在極端缺中子的錒系核區，新核素的產生截面極低（皮巴量級），且壽命極短（毫秒甚至微秒量級），這對實驗合成研究帶來了巨大的挑戰。

研究團隊利用中國超重元素研究加速器裝置（CAFE2）提供的鈣-40束流轟擊鑥-175靶，通過熔合蒸發反應，在充氣反衝核譜儀（SHANS2）上成功合成了質子滴線外新核素鏷-210，併成功測量了該核素的α衰變能量和半衰期。

實驗測得的α衰變能譜和母子核α粒子能量的二維符合散點圖

結合已有實驗數據，團隊拓展了重核區質子滴線附近核素α衰變性質的系統性，並檢驗了理論模型對遠離β穩定線原子核性質的預言。基於其非禁戒α衰變特性，研究建議了鏷-210基態的自旋宇稱為(3⁺)，這一結論得到了大規模殼模型及粒子數守恆推轉殼模型理論計算的支持。此外，根據測量的質子分離能，研究提供了鏷-210中不存在托馬斯-埃爾曼效應的實驗證據。 

新一代充氣反衝核譜儀（SHANS2）