近日,中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所科研團(tuán)隊(duì)與合作者依托最新建成的大科學(xué)裝置——強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF),成功產(chǎn)生并鑒別了稀有原子核:鉿-153。這是該大裝置調(diào)試期間取得的首個(gè)物理成果,驗(yàn)證了我國(guó)新一代強(qiáng)流重離子研究裝置已具備探索未知核素、拓展核素版圖的能力。相關(guān)成果近日在學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表。
△鉿-153在核素圖上的位置,藍(lán)線為已知核素邊界。
原子核由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子不同數(shù)量的組合形成了豐富多彩的核素世界。探索未知核素、研究原子核存在的邊界是核物理領(lǐng)域的重要前沿。鉿-153位于缺中子重核區(qū)域,是研究原子核結(jié)構(gòu)演化和穩(wěn)定極限的重要對(duì)象。發(fā)現(xiàn)并精確測(cè)量該核素,有助于檢驗(yàn)核理論模型,深化對(duì)原子核結(jié)構(gòu)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
△強(qiáng)流重離子加速器裝置航拍圖。
實(shí)驗(yàn)中,科研團(tuán)隊(duì)共觀測(cè)到10個(gè)鉿-153離子。測(cè)量結(jié)果表明,鉿-153是一個(gè)束縛或弱束縛核素,與現(xiàn)有理論模型預(yù)測(cè)一致。此次強(qiáng)流重離子加速器裝置的多項(xiàng)高性能關(guān)鍵技術(shù),為成功探測(cè)到產(chǎn)生概率極低的鉿-153奠定了基礎(chǔ)。未來(lái),隨著該大科學(xué)裝置性能持續(xù)提升,實(shí)驗(yàn)的探測(cè)能力還將不斷提高,將為探索未知核區(qū)、發(fā)現(xiàn)新核素和研究極端條件下原子核性質(zhì)發(fā)揮重要作用。
(總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉)