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芬兰科学家发现新型同位素砹-188:迄今最重的质子发射同位素

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发布时间:

2025-06-27 13:52

【突破性发现:稀有同位素的捕捉】

在芬兰于韦斯屈莱大学加速器实验室,物理学家借助充气反冲分离器的焦平面光谱仪,观测到了新型同位素砹-188(188At)的两次衰变事件。该同位素由85个质子和103个中子组成。科科宁(Kokkonen)团队在研究中报告:这是目前已知最重的质子发射同位素,其发现为原子核物理研究开辟了新方向。

【什么是质子发射衰变?】

博士生亨娜・科科宁解释:“质子发射是一种罕见的放射性衰变形式  —— 原子核通过释放质子来趋向稳定。” 而砹-188虽被称为 “目前已知最轻的砹同位素”,却打破了 “质子发射同位素” 的重量纪录。这类  “奇异原子核” 因寿命极短、产生概率极低,研究难度极大,需要依赖高精度技术手段。

【如何制造与识别砹-188?】

科学家通过 “聚变-蒸发反应” 合成了该同位素:用84Sr离子束轰击天然银靶,再借助RITU反冲分离器的探测器装置完成识别。“每一次实验都充满挑战,” 卡勒・奥拉宁博士补充道,“这类研究能帮助我们理解物质极限和原子核结构,意义非凡。”

【理论模型与原子核形状新发现】

除实验成果外,团队还扩展了理论模型以分析数据。他们发现:砹-188的原子核呈强长椭球形(类似西瓜形状)。这一特性揭示了价质子结合能的变化趋势,可能与重原子核中从未观测到的相互作用有关。科科宁感慨:“全球范围内,同位素发现本就罕见,这是我第二次参与历史性突破。”

【未来研究方向】

团队计划通过更多砹-188衰变事件的观测,缩小衰变能量和半衰期的理论误差,并深入研究带电粒子衰变重核的形状演化。他们还提出:“未知同位素砹-189可能也是质子发射体,这需要未来实验验证。”该研究成果已发表在《自然・通讯》期刊。

【总结】

科学家在芬兰实验室 “捕捉” 到一种极难研究的新原子 —— 砹-188,它会通过发射质子来“变稳定”,且形状像个西瓜。这类发现能帮助人类理解微观世界的物质奥秘,而更多类似同位素的探索,将继续刷新我们对原子核的认知。