中子空穴亚稳定态

生活百科 2023-01-17 17:58生活百科www.aizhengw.cn

中子空穴亚稳定态

原子核的稳定性主要由它所包含的质子和中子数决定。有些原子核的寿命很长,有些却在不到一秒的时间内就衰变成的核素。日本渡边宽教授,他与他的国际研究团队一起,发现了丰中子核的一个长寿命亚稳定态即中子空穴亚稳定态,这个发现会帮助我们建立一个更好的核力模型。

基本介绍

  • 中文名中子空穴亚稳定态
  • 外文名Metastable stationary state of neutron cavitation
  • 套用核物理

简介

在二十世纪四十年代到五十年代,核物理学家一套叫做“壳层”的模型来解释原子核的稳定性问题,在这个模型里,原子核被视为由一系列壳层组成的集合。每一个壳层又可以允许一定量的中子或质子存在,并且那些壳层被填满的原子核人认为应该具有很强的稳定性。随后人们观察到长寿命的拥有中子数或质子数为2,8,20,28,50,82的原子核,也证明为“壳模型”的正确性。这些数字也被称为原子核稳定性的“幻数”。
“这些壳模型和幻数的出现,是由于中子和质子占据了原子核中离散的,或者说是量子化的能级。”渡边宽教授解释说,“仍有许多问题亟待解决,比如为何有些拥有幻数中子或质子的原子核仍然不稳定,还有在中子质子数严重不平衡的时候,壳层结构究竟是如何演化的。”

发现过程

为了寻求上述问题的答案,科研工作者们深入研究了126Pd的原子核结构,它拥有46个质子和80箇中子。126Pd对于理解壳模型非常重要,因为它拥有两个中子空穴,可以将幻数82壳层结构中的微小能间距放大。
通过日本理化学研究所(RIKEN)的放射性离子束装置,科研工作者们生成了拥有126Pd的混合束流,并用名为Eurica(Fig.2)的锗探测器阵列观测到了Fig.1所示的衰变曲线。研究结果表明126Pd拥有一个寿命几乎为126Pd基态二分之一的同质异能态(isomer)。
“这个激发态的存在是非常令人感到惊奇的,因为其他所有相似的同质异能态都只有很短的寿命,”渡边宽教授说道,“我们希望可以研究更多的丰中子核,并且看看是否有相似的同质异能存在,这会成为研究原子核壳层结构及其演化规律的一把利器。”

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