近代物理所合成缺中子新核素219Np并测得其衰变性质

    时间:2018-01-03 字体大小[]

      近日,中科院近代物理所的科研人员利用兰州重离子加速器HIRFL成功合成新核素219Np(Z=93,N=126),并首次测量了它的a衰变能和半衰期。219Np是目前合成的中子数N=126的最重半幻数原子核,同时也是93号镎元素中最缺中子的同位素。它的合成为理解N=126幻数在超铀核区的演化问题、N=126附近缺中子核素的存在极限问题以及检验Z=92质子亚壳的理论预言提供了必要的实验数据。 

      为了研究219Np,科研人员在充气反冲核谱仪上用10天的束流时间开展了36Ar束流轰击187Re靶核的实验。实验运用能量-位置-时间关联测量方法,成功观测到一条完整的219Npa衰变链(如图1),测量得到母核219Npa粒子衰变能量为9039(40) keV,半衰期为0.15(+0.72/-0.07) ms,该衰变被指认为从母核219Np的基态到子核215Pa的基态的a跃迁。实验确定的219Np的单质子分离能为-301(83)keV,这表明219Np是一个处在质子滴线外的原子核,也是目前已知的N126同中子素中最重的半幻数核。图2(a)展示了N=126附近同中子素链的单质子分离能随质子数Z的变化,可以看到在Z=91Z=93之间N=126同中子素链的单质子分离能没有出现明显偏离系统性的趋势,这一结果是Z=92质子亚壳在该区域不存在的又一实验证据。此外,该研究还根据a衰变约化宽度的系统性(如图2(b))N=126中子壳在超铀核区的弱化情况进行了简单讨论。 

      该研究工作得到国家自然科学基金、国家重点基础研究计划(973计划)和中国科学院的支持。合作研究人员来自中国科学院理论物理研究所和南京大学。研究结果发表在Physics Letters B上。 

      文章链接http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0370269317309942 

       

      1.实验观测到的219Npa衰变链 

       

      2. (a)奇质子数N=124,126,128,130的同中子素的单质子分离能Sp随质子数的变化情况(b) 奇质子数N=124,126,128的同中子素的a衰变约化宽度δ2随质子数的变化情况。图中红色实心圆圈代表219Np的数据 

        

     

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