研究人员首次通过电子散射实验产生并测量极富中子的氢-6同位素,揭示氢-6基态能量极低,并发现原子核内中子存在出乎意料的强相互作用。
核物理学最基本问题之一,是原子核内有多少中子可与固定数量的质子结合,比如包含单个质子的基本元素氢,已观察到氢-2(氘,或称“重氢”)、氢-3(氚,或称“超重氢”)、氢-4、氢-6、氢-7等许多富含中子的同位素。
其中,极罕见的氢-6、氢-7是解决中子-质子结合问题独特系统,氢-6包含1个质子与5个中子,极为不稳定,且科学家长期争论氢-6的基态能量是低或高。
近日德国美茵兹大学研究人员与来自中国、日本的科学家合作,在Mainz Microtron电子加速器中发射1.6 GeV能量的电子束撞击锂-7靶标,首次以新电子散射方法通过两步过程产生氢-6人造放射性同位素。
接着团队进行为期一个月的测量,每天约观察到一个事件,发现氢-6核内的中子相互作用比理论预期还强,这一结果挑战我们当前对富中子系统内多核相互作用的认知。虽然这些罕见同位素不太会进入商业市场,但对科学研究领域来说很重要,它提供有关中子在极端条件下如何相互作用的新见解。
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