物理學家合成新的鈽同位素

中國的一群物理學家表示，新發現的同位素鈽-227，其半衰期為0.78秒。

核圖上87≤Z≤97且112≤N≤136的區域，呈現出新同位素鈽-227（紅星）以及在中國科學院近代物理研究所發現的12種核素（藍星）。圖片出處：楊華斌。

中國科學院近代物理研究所的甘再國博士及其同事表示：「質子和中子的幻數，像是2、8、20、28、50、82和126，都與殼層封閉有關。」

「過去的研究顯示，直到鈾元素，中子殼層封閉126的效應都在持續減弱，因此探究在超鈾元素區域中殼層封閉是否會消失，是一件很有趣的事。」

「透過一系列實驗，我們發現了錼同位素中存在殼層封閉現象。」

「然而，由於缺乏實驗資料，鈽同位素中此殼層封閉的穩健性仍不清楚。」

為了探究未知的鈽同位素，作者們在充氣反沖分離器SHANS（重原子與核結構光譜儀）上進行了實驗。

利用聚變蒸發反應，他們成功合成了一種中子極度匱乏的鈽同位素：鈽-227。

他們指出：「鈽-227是近代物理研究所發現的第39種新同位素。」

從觀測到的9條衰變鏈中，物理學家接著測量出鈽-227的阿爾法粒子能量和半衰期，分別約為8191 keV和0.78秒。

他們表示：「這些資料與已知鈽同位素的系統規律相當吻合。」

研究人員目前計劃研究更多鈽同位素，以期更深入瞭解鈽元素的殼層演化。

同樣來自中國科學院近代物理研究所的楊華斌博士表示：「新發現的鈽-227距離中子幻數126仍差7個中子。」

「要研究鈽元素中殼層封閉的穩健性，有必要持續對更輕的鈽同位素展開研究，包括鈽-221到鈽-226。」

該團隊的研究成果發表在《物理評論C》期刊上。

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H.B. Yang等人，2024年。新同位素227Pu的阿爾法衰變。《物理評論C》110卷（4期）：044302；doi: 10.1103/PhysRevC.110.044302