幻數(shù)家族迎來新成員 “34”終獲證實(shí) 擁有34個中子的原子核更穩(wěn)定

幻數(shù)家族迎來新成員!中國香港大學(xué)、日本理化研究所(RIKEN)和法國原委會(CEA)科學(xué)家攜手開展的新研究首次證明，34是中子的幻數(shù)，這意味著擁有34個中子的原子核更穩(wěn)定。

原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，在質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)為特定數(shù)值時，原子核的穩(wěn)定性就大于平均值，這些數(shù)值即“幻數(shù)”?；脭?shù)家族迄今已有成員2、8、20、28、50、82、126等?，F(xiàn)在，該研究小組利用RIKEN仁科加速器中心的“放射性同位素束工廠”(RIBF)對鈣54進(jìn)行研究證明，34是中子的新幻數(shù)。

早在2013年，同樣在RIBF上對鈣54進(jìn)行的初步測試已經(jīng)表明34應(yīng)該是幻數(shù)，但當(dāng)時證據(jù)并不充分，最新研究終于蓋棺論定。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，在最新實(shí)驗(yàn)中，陳斯東(音譯)團(tuán)隊(duì)通過煞費(fèi)苦心地逐個敲除中子，直接測量出填滿鈣54的原子核所需要的中子數(shù)為34。

為做到這一點(diǎn)，該研究小組使用一束速度約為光速60%的鈣離子束流，并通過BigRIPS同位素分離器對其進(jìn)行選擇和識別，讓該束流撞進(jìn)厚厚的液態(tài)氫(質(zhì)子)內(nèi)，然后將其冷卻至零下253攝氏度，通過它們撞擊質(zhì)子時中子被敲除的截面推斷出該同位素詳細(xì)的殼結(jié)構(gòu)。

仁科加速器中心的彼得·多能巴勒說：“這是我們首次定量證明所有中子殼完全充滿鈣54，34確是一個好幻數(shù)。”

陳斯東指出：“34僅適用于非常有限的原子核區(qū)，接下來我們將重點(diǎn)研究該區(qū)域。此外，富含更多中子的系統(tǒng)(如鈣60)，可能還有其他幻數(shù)。RIBF目前無法對此進(jìn)行詳細(xì)研究，但我們相信，由于其功能不斷增強(qiáng)，在可預(yù)見的將來，它能勝任這一工作。”(記者劉霞)

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