科技日报记者 颉满斌
近日，中国科学院近代物理研究所核物理中心超重核与核结构室研究员甘再国课题组与合作者合成了新核素锕-204，这是锕元素质子滴线外的第4个核素。相关成果发表在《物理通讯B》上。
充气反冲谱仪（SHANS2）。图源：中科院近代物理所
科研人员使用兰州重离子加速器(HIRFL)与中国超重元素研究加速器装置(CAFE2)提供的束流，在充气反冲谱仪上通过熔合蒸发反应，成功合成新核素锕-204并测量了其α衰变能与半衰期，结果与理论预测相符。此次合成的锕-204是近代物理所发现的第35个新核素,也是在新充气反冲谱仪（SHANS2）上合成的首个新核素。
由于原子核的半衰期与其释放的α粒子能量相关，通常半衰期与α衰变能随同位素的中子数变化时具有同步的奇偶波动。课题组研究员黄明辉介绍，研究人员发现，这种同步波动并未出现在锕-204与其他中子数少于119的核素中。研究揭示，与具有偶数个中子的原子核锕-205相比，含有奇数个中子的锕-204靠近核表面处形成α结团的几率更低，即原子核中的不成对中子对核内α团簇的形成具有阻碍作用。
这项研究提供了极端远离β稳定线核素锕-204与锕-205的质量与衰变数据。这些信息有益于人们理解单核子在α衰变过程中所起的作用。
该工作由中科院近代物理所、中国科学院大学、广东省东江实验室的科研人员与中山大学、兰州大学、广西师范大学、中科院理论物理研究所、同济大学、俄罗斯联合核子研究所的研究者合作完成。
锕-204及其衰变后的子核、孙核发射α粒子的能量与时间分布。图/黄明辉