氪98原子核同时存在两种形状

该发现有助观察核内对称性变化

2017年06月21日10:54  来源:科技日报
 
原标题:氪98原子核同时存在两种形状

  日本理化学研究所仁科加速器研究中心的一个国际联合研究小组,利用重离子加速器设施(RIBF),对氪98、氪100(质子数36,中子数分别为62和64)原子核的低激发态进行研究后发现,氪98原子核中有两种不同形状共存的现象。

  原子核中的质子和中子由强相互作用连结在一起,互相缠绕形成原子核。原子核形状由原子核内部的对称性及其能量决定。在质子数和中子数都为幻数的情况下,原子核内部在球对称状态下能量最低,原子核呈球形。随着原子核内部质子和中子数发生变化,原子核的形状会变为椭球形,出现扁椭球(碟形)和长椭球(橄榄形)两种形状。

  原子核存在两种形状共存的现象。如A型的原子核在其中子数增加向B型变化时,一些原子核会同时呈现A型和B型,这种现象称为“形状共存”。不同形状同时存在是仅发生在原子核的量子现象,这种原子核较为稀少。形状共存对于观察原子核内部的对称性变化非常重要。发现和研究形状共存原子核是原子核研究的重要课题之一。

  之前的研究表明,在中子数达到60时,质子数38的锶与质子数40的锆原子核的形状发生剧烈变化,但质子数为36的氪原子核未出现明显变化。此次,研究小组利用RIBF观察中子数超过60的氪98和氪100原子核,通过将观测伽马射线获得的原子核激发态能级与理论计算进行对比,他们发现,氪98原子核中有长椭球形和扁椭球形混合共存的现象。

  研究成果近日发表在《物理评论快报》网络版上。陈超

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