公众科普 > 正文

即便只少了一个质子 也将对原子核状态产生重大影响!

原子核 同位素
发布:2020-09-03 10:31:42     来源:博科园

来自理研西田加速器科学中心(RIKEN Nishina Center For Accelerator-Based Science)及其合作者的科学家已经证明,从氟核中敲除单个质子,将其转化为富含中子的氧同位素,可能会对原子核的状态产生重大影响。这项研究可以帮助解释一种被称为氧中子滴线反常的现象。中子滴线是一个点,在这个点上,向一个原子核添加一个中子,就会导致它立即滴下一个中子,这就对一个原子核的中子丰度设定了一个限制。

这对于理解富含中子的环境(如超新星和中子星)非常重要,因为滴线上的原子核通常会经历β衰变,在这种情况下,质子会转化为中子,从而推动它在元素周期表上向上移动。令人费解的是,为什么有8个质子的氧滴线是16个中子,而只有一个额外质子的氟的滴线是22个中子,这个数字要大得多。为了试图理解其中的原因,研究小组使用由理研和东京大学运营的RI束流工厂,创造了一个奇异的原子核,氟25,它有9个质子和16个中子。

16个中子和8个质子形成了一个完整的壳层,使它成为一个特别稳定的“双重魔力”核,而额外的一个质子(被称为“价质子”)存在于该核之外。然后,光束与一个目标相撞,击穿质子,留下氧24,并使用Sharaq光谱仪分析产生的原子核。研究人员分析了所谓的“光谱因子”,它用来衡量原子核中核子之间的相互作用对单个粒子的影响。传统观点认为,击掉质子会使核心(氧24)处于最低的能量状态,称为基态。

然而,实验发现,事实并非如此,氟同位素核心的氧24大多以与氧24本身截然不同的激发态存在。发表在《物理评论快报》期刊上的这项研究主要作者唐子良表示:这是一个相当令人兴奋的结果,它告诉我们,向核中添加一个单价质子(在这种情况下是双重魔力)可以对原子核的状态产生重大影响。计算显示,包括张量力效应在内的已知相互作用不足以解释这一结果,计划进行进一步的实验,以确定导致氟中滴线延长的机制。

推荐阅读

神奇的核技术(一)

我们生活在一个奇妙的世界里,有些事情的神奇总能超出我们的想象。 2019-04-12

同位素标记-同位素标记法-同位素标记法原理和特点

化合物中某一个或多个原子被其同位素或其它易辨认的核素所取代而得到的同位素标记化合物。这种取代过程称为同位素标记 2019-02-14

核技术应用

中国首个电子束辐照处理工业废水示范工程在浙江金华启动运行。,这将为核技术在工业废水治理领域的应用,打开广阔的成长空间 2018-02-16

核技术应用的产业化发展

核技术的应用与人民的生活密切相关,特别是同位素与辐射技术(以下简称同辐技术)。由于它自身的技术优势与高度的渗透性,在工业、农业、医学、环保等诸多领域都得到了广泛应用。在美日等发达国家已形成了极具生命力的巨大 2017-08-28
阅读排行榜