科研進(jìn)展
近代物理所合成新核素钚-227
近日，中國科學(xué)院近代物理研究所的科研人員與合作者發(fā)現了钚元素的一個(gè)新的同位素钚－227，相關(guān)成果于10月3日在Physical Review C?期刊上發(fā)表。
當原子核的核子數等于某些特殊的數目時(shí)（2、8、20、28、50、82、126），原子核會(huì )特別穩定，形狀接近球形，這些數字被稱(chēng)為幻數?；脭档拇嬖诜从沉嗽雍说臍咏Y構。126是中子特有的幻數，已有研究表明隨著(zhù)原子序數的增大，中子幻數126的殼效應從82號鉛元素到92號鈾元素有連續減小的趨勢。那么，該幻數的殼效應是否在更重的核區（質(zhì)子數≥93）也會(huì )減弱呢？這一科學(xué)問(wèn)題是目前殼效應演化研究的熱點(diǎn)。
近年來(lái)，近代物理所新核素研究團隊通過(guò)合成多個(gè)93號元素镎的新同位素，找到了中子幻數126殼效應在镎同位素中存在的證據。然而，對于研究該幻數是否在94號钚元素的同位素中存在還缺少實(shí)驗證據。為了獲取關(guān)鍵實(shí)驗數據，近代物理所團隊制定了合成未知核素钚－221至钚－227的相關(guān)計劃。
依托蘭州重離子加速器，研究團隊利用充氣反沖核譜儀SHANS，通過(guò)熔合蒸發(fā)反應成功觀(guān)測到了新核素钚－227。團隊測量了該新核素的α衰變能約為8191 keV， 半衰期約為0.78秒。進(jìn)一步研究顯示，钚－227的衰變能和半衰期滿(mǎn)足已知钚同位素α衰變性質(zhì)的系統規律。
钚－227是近代物理所合成的第39個(gè)新核素，也是中國科學(xué)家發(fā)現的首個(gè)钚同位素。它的成功合成為繼續發(fā)現其它更輕的钚同位素、深入研究中子幻數126殼效應的演化奠定了基礎。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項、廣東省基礎與應用基礎研究重大項目等多個(gè)項目的支持。
文章鏈接：https：／／doi．org／10.1103／PhysRevC．110.044302
圖：實(shí)驗觀(guān)測到的9個(gè)新核素钚－227的α衰變事件以及钚－227在核素圖上的位置（紅色五星）。藍色五星標記的是近代物理所團隊此前合成的部分新核素。（圖／楊華彬）
