科学家们发现有史以来最强的同位素混合现象挑战我们对核力的理解观点

来源：cnBeta 　2023-01-22 17:50:47

【资料图】

中国科学院近代物理研究所的研究人员及其合作者确定了在 β 衰变实验中观察到的最显着的同位旋混合，这直接挑战了我们目前对核子力的理解。研究结果作为编辑建议刊登在《物理评论快报》杂志上。

同位素混合是核物理学中的一个概念，指的是原子核中质子和中子之间几乎相同的性质所引起的对称性。

1932 年，诺贝尔奖获得者维尔纳·海森堡 (Werner Heisenberg) 引入了同位旋的概念，以解释由于质子和中子的相似性质而导致的原子核对称性，同位旋对称性理论至今仍被广泛接受。

然而，由于质子-中子质量差异、库仑相互作用和核力的电荷相关方面，同位旋对称性并不严格守恒。这种不对称性导致允许的费米跃迁通过强同位旋混合分裂到许多状态，而不是在 β 衰变中被限制在一个状态。

磷 26 的 β 延迟双质子衰变。

探测同位旋混合在科学发现中获得了相当大的吸引力。富质子核的 β 衰变在探索同位旋混合中起着至关重要的作用。到目前为止，同位旋混合仅在几个β衰变实验中观察到，同位旋混合矩阵元素小于50 keV，这可以用核模型很好地描述。

IMP 的科学家及其合作者提供了有关同位旋混合的新数据。他们在兰州放射性核束流线实验装置上对外来核磷 26 进行了 β 衰变实验，该束线位于兰州重离子研究装置内。

通过β-延迟双质子发射的高精度核谱，科学家们清楚地识别出硅26中13055 keV的等压模拟态（IAS）和13380 keV和11912 keV的两个新的高位态。他们测量了从硅 26 激发态发射的两个质子的角度相关性，表明这两个质子主要是按顺序发射的。

令人惊讶的是，科学家们在硅 26 中观察到了强同位旋混合双峰、IAS 和 13380-keV 态。确定了两种状态之间的大同位旋混合矩阵元素 130(21) keV，代表在 β 衰变实验中观察到的最强混合。

核模型无法很好地解释意想不到的实验结果，研究人员表示“这项工作中异常强烈的同位旋混合，可能与弱束缚（或连续体）效应或核变形有关，对我们对核力的理解提出了直接挑战。”

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