原子核的穩定性主要由它所包含的質子和中子數決定。有些原子核的壽命很長，但是有些卻在不到一秒的時間內就衰變成另外的核素。日本渡邊寬教授，他與他的國際研究團隊一起，發現了豐中子核的一個長壽命亞穩定態即中子空穴亞穩定態，這個發現會幫助我們建立一個更好的核力模型。
基本介紹
- 中文名：中子空穴亞穩定態
- 外文名：Metastable stationary state of neutron cavitation
- 套用：核物理
簡介,發現過程,
簡介
在二十世紀四十年代到五十年代，核物理學家一套叫做“殼層”的模型來解釋原子核的穩定性問題，在這個模型里，原子核被視為由一系列殼層組成的集合。每一個殼層又可以允許一定量的中子或質子存在，並且那些殼層被填滿的原子核人認為應該具有很強的穩定性。隨後人們觀察到長壽命的擁有中子數或質子數為2,8,20,28,50，82的原子核，也證明為“殼模型”的正確性。這些數字也被稱為原子核穩定性的“幻數”。
“這些殼模型和幻數的出現，是由於中子和質子占據了原子核中離散的，或者說是量子化的能級。”渡邊寬教授解釋說，“但是仍有許多問題亟待解決，比如為何有些擁有幻數中子或質子的原子核仍然不穩定，還有在中子質子數嚴重不平衡的時候，殼層結構究竟是如何演化的。”
發現過程
為了尋求上述問題的答案，科研工作者們深入研究了126Pd的原子核結構，它擁有46個質子和80箇中子。126Pd對於理解殼模型非常重要，因為它同時擁有兩個中子空穴，可以將幻數82殼層結構中的微小能間距放大。
通過日本理化學研究所（RIKEN）的放射性離子束裝置，科研工作者們生成了擁有126Pd的混合束流，並用名為Eurica（Fig.2）的鍺探測器陣列觀測到了Fig.1所示的衰變曲線。研究結果表明126Pd擁有一個壽命幾乎為126Pd基態二分之一的同質異能態（isomer）。
“這個激發態的存在是非常令人感到驚奇的，因為其他所有相似的同質異能態都只有很短的壽命，”渡邊寬教授說道，“我們希望可以研究更多的豐中子核，並且看看是否有相似的同質異能存在，這會成為研究原子核殼層結構及其演化規律的一把利器。”
