新氮轻同位素的有力证据

导读 Nitrogen-9的七个质子中只有两个中子,它代表了第一个已知的原子核通过从基态发射五个质子而衰变的情况。圣路易斯华盛顿大学艺术与科学系化...

Nitrogen-9的七个质子中只有两个中子,它代表了第一个已知的原子核通过从基态发射五个质子而衰变的情况。圣路易斯华盛顿大学艺术与科学系化学研究教授罗伯特·查里蒂(RobertCharity)在《物理评论快报》上发表的一篇新论文中描述了新的氮轻同位素。

高度短暂的Nitrogen-9核素位于核素图的富质子边缘,接近核态的极限。Charity和他的合作者从国家超导回旋加速器实验室收集的数据中获得了Nitrogen-9的实验证据。

Nitrogen-9可以被视为围绕着一个α粒子(两个质子和两个中子的紧密结合团)的五个未结合质子。这个整体通过他们的相互作用而短暂地结合在一起。未结合的质子逐步释放,最初有一个质子逃逸,随后同时发射出第一对质子,稍后又发射出第二对质子。

“氮9的衰变就像打开一组嵌套的玩偶;每次衰变都会揭示另一种核素,该核素也会通过发射一个或一对质子而衰变,”查里蒂说。“这种奇异系统的存在是对开放或无束缚多体系统量子力学的良好检验。”这项由华盛顿大学领导的合作研究工作包括来自密歇根州立大学和中国复旦大学的开放量子系统理论家。

在描述Nitrogen-9的同时,Charity和他的合作者LeeSobotka(艺术与科学系化学和物理学教授)在《物理评论C》上发表了一篇论文,描述了如何分析在真正奇异的情况下产生结果的实验​​类型。原子核。

索博特卡说:“我们周围的元素是通过一系列机制制成的,这些机制通过我们周围没有的中间体发挥作用。”“这些中间体不稳定,通常具有非常不寻常的中子与质子比。我们的工作涉及重建此类原子核的结构和产生此类原子核的反应。”

了解这种不稳定的核构型以及产生它们的反应使科学家能够理解为什么我们拥有地球上存在的同位素,以及为什么有些同位素丰富而另一些却很少。