魔术数字系列欢迎新成员“34”最后确认

  • 2019-10-30 13:43
  • 科技日报

神奇数字家庭欢迎新成员!由中国香港大学、日本物理化学研究所(RIKEN)和法国自然历史委员会(CEA)的科学家联合进行的一项新研究首次证明34是中子的幻数,这意味着34个中子的原子核更加稳定。

原子核由质子和中子组成。当质子或中子的数量是特定值时,原子核的稳定性大于平均值。这些值被称为“幻数”。幻数家族有成员2、8、20、28、50、82、126等。现在,研究小组使用RIKEN Renko加速器中心的“放射性同位素束工厂”(RIBF)来研究钙54,这证明了34是中子的新幻数。

早在2013年,在RIBF上对钙54的初步测试也显示,34应该是一个神奇的数字,但当时证据不足,最新的研究最终得出结论。

根据物理学家组织网络最近的一份报告,在最近的实验中,陈董祀的团队通过一个接一个费力地剔除中子,直接测量了充满钙54的原子核所需的中子数为34。

为了做到这一点,研究小组使用了一束速度约为光速60%的钙离子束,并通过BigRIPS同位素分离器进行了选择和鉴定。光束撞上浓稠的液态氢(质子),然后冷却到零下253摄氏度。同位素详细的壳层结构是从中子撞击质子时被击昏的截面推断出来的。

伦科加速器中心的彼得·多纳博尔(Peter Doneball)说:“这是我们第一次定量证明所有中子壳完全充满钙54,34,这确实是一个好的幻数。

陈世栋指出:“34只适用于非常有限的核区域,接下来我们将重点关注这个区域。此外,富含更多中子(如钙60)的系统可能有其他神奇的数字。RIBF目前无法对此进行详细研究,但我们相信,由于其职能不断增加,在可预见的未来,它能够胜任这项工作。”

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