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      北京師范大學核科學與技術學院
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      核科學與技術學院張豐收教授參加的核物理實驗中首次合成新核素223Np 發布時間:2017-07-12 瀏覽次數:

      我校核科學與技術學院張豐收教授參加的在國家重大科學裝置-蘭州重離子加速器開展的核物理實驗中,采用188 MeV的40Ar轟擊187Re,在4n蒸發道產生的目標核,在飛行中被蘭州充氣反沖譜儀(SHANS)快速分離并注入硅探測器中, 通過能量、位置、時間關聯鑒別方法,成功合成半衰期僅為短壽命缺中子新核素223Np,其α衰變能為9477(44)keV。

      原子核殼模型類似于原子中電子的殼層,當殼層填滿時特別穩定。當原子核的質子數或中子數是2, 8, 20, 28, 50, 82和中子數是126時, 原子核特別穩定, 這些被稱為質子或中子幻數,所對應的殼(shell)被稱為主殼。目前已知的最大質子幻數是Z =82,探究質子殼結構在Z =82以上的演化對于認識超重核的殼結構性具有重要意義。相對于主殼而言, 亞殼(subshell)在維持原子核穩定性上要弱一些,理論上關于是否存在Z = 92質子亞殼長期以來一直有爭議。這次實驗結果否定了質子數Z = 92質子亞滿殼的存在, 為質子數Z > 82的下一個幻數的理論預言提供了重要的參考價值。

      遠離 β穩定線新核素的合成及其衰變性質的研究是國際核物理研究的前沿。原子序數大于90的缼中子新核素由于產生截面低,壽命短,并且隨著原子序數的增加,復合核的裂變幾率迅速增大,蒸發質子和α粒子占主導地位,遠超過蒸發中子,因此其合成與探測成為核物理界的巨大挑戰。相比二十年前發現镎的缼中子同位素225Np,這次實驗觀測到了短壽命缺中子新核素223Np,是遠離 β穩定線新核素合成的一項重大進展。

      該工作受到國家自然科學基金委員會重點項目:超重核與豐中子核的產生研究(項目編號:11635003)等其他國家自然科學基金項目和國家重點研發計劃項目等的支持。國內外9個單位的30名人員參加了該實驗工作,相關成果發表在Physics Letter B。文章鏈接:


      http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269317302654



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