科隆大学研究人员首次成功记录了锝-98同位素的一种罕见放射性衰变过程,证实了该元素可通过电子俘获转变状态,即原子核吸引内层电子,使其与质子结合形成中子,从而降低电荷并转变为新元素。这一发现不仅验证了几十年前的理论假设,还深化了对原子核转变机制的理解,为核素表增添了新内容。

锝-98的衰变可能性自20世纪90年代起便备受讨论,但因其极其稀有,实验验证难度极大。研究团队在实验中使用了3克锝-99,其中仅含约60纳克锝-98。观测工作在配备高灵敏度伽马射线探测器的克洛弗装置上进行,历时17天,记录了约4万个电子俘获事件。多层铅屏蔽层的应用几乎完全消除了锝-99的背景辐射,使得锝-98的罕见转变信号得以清晰识别。
分析结果显示,锝-98主要转化为钌-98,并有约0.3%的概率转化为钼-98。这一此前仅存在于理论中的情景,现已得到实验证实,核图谱上将新增对应标记。项目负责人埃里克·斯特鲁贝指出,此类研究对理解原子核的稳定性及能量结构至关重要,每项新观测结果都会完善稳定性边界,解释质子和中子的组合方式。未来研究将聚焦于质量相近的同位素,如钌-97和钼-99,以期阐明物质稳定性极限的决定原理。核素表也将新增锝-98条目,确认其放射性跃迁类型。