在中國科學院近代物理研究所，一項關于超重核研究的突破性成果近日揭曉。研究團隊攜手多方合作者，利用中國超重元素研究加速器裝置CAFE2，成功合成了迄今為止最缺中子的鏷同位素——鏷-210。

這一重要發(fā)現(xiàn)不僅豐富了原子核物理領域的知識庫，還為探索原子核的存在極限、揭示潛在的新物理現(xiàn)象，以及深化我們對物質結構本質的理解開辟了新途徑。相關研究成果已于5月底在《自然-通訊》期刊上發(fā)表。

在極端缺中子的錒系核區(qū)，新核素的合成極具挑戰(zhàn)性。由于這些核素的產生截面極低且壽命極短，傳統(tǒng)的實驗方法難以捕捉和測量。然而，研究團隊憑借精湛的技術和創(chuàng)新的實驗設計，利用CAFE2提供的鈣-40束流轟擊镥-175靶，通過復雜的熔合蒸發(fā)反應，在充氣反沖核譜儀SHANS2上成功合成了鏷-210，并精確測量了其α衰變能量和半衰期。

實驗測得的α衰變能譜和母子核α粒子能量的二維符合散點圖，為研究人員提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。結合已有的實驗數(shù)據(jù)，團隊進一步拓展了重核區(qū)質子滴線附近核素α衰變性質的系統(tǒng)性研究，并對理論模型進行了嚴格的檢驗?；阽h-210的非禁戒α衰變特性，研究團隊提出了其基態(tài)自旋宇稱為(3?)的假設，這一結論得到了大規(guī)模殼模型及粒子數(shù)守恒推轉殼模型理論計算的有力支持。

研究團隊還根據(jù)測量的質子分離能，為鏷-210中不存在托馬斯-埃爾曼效應提供了實驗證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)不僅加深了我們對鏷同位素性質的理解，也為未來相關領域的研究奠定了堅實基礎。

此次研究是由近代物理所聯(lián)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、中國科學院理論物理研究所、同濟大學、蘭州大學、南京航空航天大學、廣西師范大學以及英國約克大學的多位研究人員共同完成的。論文的第一作者為近代物理所副研究員張明明，而共同通訊作者則為馬龍研究員和甘再國研究員。