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我国大型科学装置在国际上首次合成新型核素锫

中新社北京3月30日电 (记者 孙子)3月30日,中国科学院近代物理研究所记者以我国重大科学装置兰州国家重离子加速器实验室加速器团队、中国科学院近代物理研究所超重核研究团队、重离子科学与技术国家重点实验室为基础,与国内外合作者合作,发现了世界首个新核素锫235 及其α 衰变元素镅231。

本研究中新核素铍 235 的链衰变。图片提供:中国科学院近代物理研究所
这一新核素合成领域的重要研究进展,为了解重核态原子核的结构和衰变特性提供了重要的实验基础,进一步拓展了新核素合成领域的研究进展。核素认知图。相关研究文章近日发表在国际期刊《Physics Letters B》上。
超重核研究团队表示,新核素的合成和研究是核物理的前沿点,对于探索核存在极限、测试核质量模型、阐明新的衰变模式至关重要。在具有95至97个质子的缺中子锕系元素核区,由于核裂变势垒较低,产生截面仅为皮卡,并且存在多种竞争衰变模式。该核域中新核素的合成和鉴定面临着一系列的实验挑战。
在这项研究中,研究团队用我国超重元素研究专用加速器提供的超高强度Argon-40束流照射金靶197,并通过在g中的聚变汽化反应首次合成了Berkelium-235和Americium-231。填充后的反冲光谱仪。
基于对单个原子核的高灵敏度检测和识别技术,研究小组观察到了三个具有能量、位置和时间相关性的α衰变链。他们首次测量到Berkelium-235和Americium-231的α衰变粒子的能量分别为7632 keV和7109 keV。他们还测量了镅231的半衰期为75秒,α衰变支化率为17%。这些发现进一步扩展了锫和镅缺中子同位素的系统性α衰变。
此外,研究团队还对锕系核心区α衰变能相关的理论质量模型进行了系统化预测比较。结果表明,对于锫和镅这两种极度贫中子同位素,理论计算值系统地高于实验值,预测的锫和镅的变化趋势铍同位素与实验偏差较大,为进一步完善理论模型提供了重要的实验基础。
据了解,这种新型核素的合成和研究工作是由广东先进能源科学技术研究院牵头的超重核研究团队与中国科学院理论物理研究所、同济大学、山东大学、广西师范大学、英国约克大学和俄罗斯联合核研究所合作完成的。 (完)
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