西瓜形原子以最不寻常的方式分裂

一个国际研究小组发现了一种新的核粒子结构，它通过踢出单个质子而衰变。

原子核有 85 个质子和只有 103 个中子，既是已知以这种方式分解的最重的原子核，也是已知最轻的元素同位素砹（在）。

砹本身仅作为较重元素的衰变产物出现在地球上，而且不会持续很长时间。它的所有同位素都是放射性和短暂的，半衰期从几小时到纳秒不等。这有助于使砹最稀有的天然元素在地壳中。小于 1 克被认为在任何给定时间都存在于全球范围内，并且仅以转瞬即逝的痕迹存在。

相关：科学家们刚刚揭示了当原子一分为二时会发生什么

在这项新研究中，研究人员揭示了一种通过质子发射衰变的新型砹同位素，这种途径并不典型。原子核通常通过一起发射中子和质子来衰变，因为阿尔法粒子或通过发射电子或正电子作为β衰变.

“质子发射是一种罕见的放射性衰变形式，其中原子核发射质子以迈向稳定的一步，”说第一作者 Henna Kokkonen，芬兰于韦斯屈莱大学的核物理学家。

研究这种奇异的原子核并不容易——原子核的术语具有异常数量的质子和中子，这使得它们高度不稳定并容易快速衰变。除其他因素外，这种短暂的存在需要复杂的方法来召唤和检查它们。

Kokkonen 和她的同事在于韦斯屈莱大学的加速器实验室中产生了这种新型原子核，使用聚变蒸发反应，其中两个原子核碰撞并融合，形成一个不稳定的复合原子核，然后为了追求稳定性而脱落粒子。

“原子核是在聚变蒸发反应中通过向天然银靶材辐照而产生的⁸⁴Sr 离子束“，于韦斯屈莱大学核物理学家 Kalle Auranen说指的是实验室回旋加速器粒子加速器发射的锶束。

使用实验室的充气反冲分离装置分离该反应的残留物，然后通过光谱仪和一对探测器进行分析。

为了帮助解释这些实验数据，研究人员还扩展了核物理学的理论框架称为非绝热准粒子模型，其中阐明变形原子核的结构和力学。

该模型准确地再现了测量的衰变率，表明原子核可能是一个长椭球体——一个圆形物体，其两极之间的距离超过其赤道直径。

换句话说，细胞核是西瓜形的。

研究人员表示，这种形状的确切原因尚不清楚，但它暗示了更深层次的谜团，值得进一步调查。

“原子核的性质表明价质子结合能的趋势变化，”Kokkonen说.“这可能是通过重原子核中前所未有的相互作用来解释的。”

像这样的研究可以帮助为物质的组成部分提供新的线索，产生关于宇宙的基本知识，这些知识可能在许多不同的方面被证明是有用的。

更多观察¹⁸⁸研究人员写道，需要消除关于像这样的奇异原子核如何发育和衰变的挥之不去的不确定性。

“同样有趣的是研究目前未知的原子核的衰变¹⁸⁹在，“他们写，另一种可能因质子发射而衰变的砹同位素。

该研究发表在自然通讯.

宝宝起名 起名