近日,中国科学院近代物理研究所联合芬兰于韦斯屈莱大学团队,在镱-150原子核中首次观测到自旋宇称为10⁺、寿命约0.62微秒的同核异能态,补全了核素图上最长的10⁺异能态链。该链自1982年在铒-148中被发现后,寻找下一个成员镱-150的同核异能态成为四十余年未解难题。研究团队通过镍-58束流轰击钌-96靶产生镱-150,并利用精密探测与关联分析技术,最终从海量本底中成功捕捉到其微弱衰变信号。

进一步分析揭示,这条跨越十二个原子核的异能态链得以延续,源于一场发生在原子核内部的奇特“接力”。研究表明,在钐-142与钆-144之间,构成异能态的能量载体从主要由双中子组态携带,无缝交接为由双质子组态携带。这种“中子-质子接力”机制首次被实验与理论计算共同证实,解释了该异能态链能持续向更缺中子区域延伸的原因。
该发现不仅深化了对原子核内部结构和特殊激发态的认识,也为探索更接近质子滴线的未知原子核(如铪-152)提供了新方向。未来,依托我国即将建成的强流重离子加速器装置(HIAF),科学家有望继续推进这场微观世界的“科学接力”,探寻异能态链能否继续向前延伸。