近日，瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员对铂、汞、铅等100种不同类型的奇异元素原子核进行了核裂变反应研究，旨在更好地了解核裂变这一过程。
该研究所新闻稿指出，此项研究不仅有助于未来生产更清洁的能源，还揭示了宇宙中元素的形成方式。
随着世界各国积极探索新的能源满足方式，核裂变技术正重新受到关注。尽管风能和太阳能发电厂正以较快速度建设以实现净零排放目标，但这些技术难以满足按需供电需求，也无法全天候运行。核裂变技术虽能提供无碳方式产生大量能源，但也存在产生大量放射性废物等问题。小型模块化反应堆或微型反应堆等较新的核能方法旨在解决这些问题，然而人们对背后裂变反应的了解仍十分有限，研究人员正努力弥补这一缺陷。
在核裂变过程中，铀等重元素的同位素受到中子轰击，其原子核会分裂成比原始同位素小得多的元素碎片，且这些碎片总是不对称的，即原子质量或大小不同。研究人员将此归因于原子核的壳层结构，即一定数量的质子和中子比其他数量更稳定。由于裂变通常针对商业用途的特定同位素展开研究，理解这一过程存在困难。
查尔姆斯理工大学高能与等离子体物理学副教授安德烈亚斯·海因茨表示：“裂变是一个人们已经研究了很长时间的过程，但只针对非常有限数量的同位素。”通常情况下，会用中子等轰击目标同位素观察裂变，对于铀等长寿命同位素没问题，但对寿命短得多的原子核则困难重重。
因此，海因茨的团队决定研究100种奇异元素的原子核，如铂、汞和铅，以深入了解裂变过程。被研究的原子核以不同颜色标记，与自然界中发现的稳定同位素(标记为黑色)不同，颜色也表明了裂变发生的方式，柱子越高，两个裂变碎片的质量差就越大。研究小组特意选择了原子核中质子数量多于中子的元素。
海因茨在新闻稿中补充道：“我们试图找出哪些壳层效应导致原子核分裂成一个轻部分和一个重部分，这很难预测，也很难通过实验测量。我们测量了正在发生裂变的原子核区域，迄今为止该区域尚未得到非常彻底的研究。”
研究小组惊讶地发现，裂变反应中较小碎片更加稳定是因为特定数量的质子，即36个。海因茨总结道：“这项研究发现的证据表明，轻裂变碎片的质子数量存在壳层效应，而这正是我们之前从未见过的演化现象的原因。”
