科學家突破核物理極限！首度創造超稀有氫-6同位素

德國美因茨大學核物理研究所的A1研究團隊，攜手中國復旦大學與日本東北大學、東京大學的科學家，在美因茨微中子加速器（MAMI）的譜儀設施中，透過電子散射實驗首度成功製造並測量了極富中子的氫-6同位素。這項突破性發現揭示了原子核內中子間存在超乎預期的強相互作用，對現行多核子作用模型提出重大挑戰。

研究團隊採用創新的實驗方法：將855兆電子伏特（MeV）的電子束轟擊鋰-7靶材，透過兩階段過程產生氫-6。首先，鋰核中的質子與電子相互作用產生共振激發，隨即衰變成中子和帶正電的π介子；若該中子將能量轉移給核內另一個質子，便會與殘餘核形成氫-6。實驗中特別使用45毫米長、0.75毫米厚的鋰板，這種非常規設計得益於MAMI電子束極佳的聚焦性和穩定性。

為捕捉這個罕見過程，研究團隊同步操作三臺高解析度磁譜儀，歷時四周的測量期間平均每天僅能觀測到一個有效事件。最終資料顯示氫-6的基態能量遠低於理論預期，證實其核內中子相互作用強度超越現有計算模型，這項發現可能改寫我們對極富中子系統中多核子作用的認知。

這項由博士生邵天浩主導的研究已發表於頂尖期刊《物理評論快報》，獲得德國研究基金會（DFG）、中國國家重點研發計劃、歐盟「地平線2020」計劃、中國國家自然科學基金會及日本學術振興會（JSPS）共同資助。