中國網/中國發展門戶網訊 近日，中國科學院近代物理研究所與合作單位的科研人員首次合成了新核素鋨-160、鎢-156。相關成果于2月15日以亮點文章編輯推薦(Editors’ Suggestion)的形式發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上，并被美國物理學會的Physics雜志在線報道。

原子核是由質子和中子組成的量子多體系統。不同數量的質子和中子，構成了具有不同性質的原子核，科學家們把它們稱為核素。合成和研究新核素，不僅對認識物質結構具有重要意義，而且為理解天體環境的演化提供重要信息，是探索自然奧秘的重要手段。

遠離β穩定線的原子核殼結構的演化一直是核物理學研究的熱點問題。在缺中子核區，新核素合成與α衰變性質測量是研究殼結構及其演化的有效途徑之一。

依托蘭州重離子加速器，研究團隊利用充氣反沖核譜儀SHANS，通過熔合蒸發反應合成了新核素鋨-160和鎢-156。鋨-160（中子數為84）具有α放射性，而鎢-156（中子數為82）具有β+衰變的放射性。團隊測量了鋨-160的α衰變粒子能量、半衰期及鎢-156的半衰期等性質。

通過系統分析新測量數據和已有數據，研究人員發現當原子序數大于68時，中子數為84、85的同中子素的α粒子預形成概率逐漸變小，揭示了中子數為82的殼效應在缺中子核素中增強的現象。進一步的研究認為該效應增強的原因在于不斷逼近可能較穩定的雙幻核——鉛-164 (質子數為82、中子數為82)。

該研究首次明確給出了中子數為82的中子殼在缺中子核素一側的演化情況，同時使我國的新核素研究進入了一個新的核區。

本工作由近代物理所超重核與核結構研究室聯合中國科學院大學、先進能源科學與技術廣東省實驗室、山東大學、中山大學、廣西師范大學、中國科學院理論物理研究所、同濟大學的研究人員合作完成。

圖為新核素鋨-160和鎢-156在核素圖上的位置。 圖/楊華彬

圖為充氣反沖核譜儀SHANS。 中國科學院近代物理研究所供圖