中国チームが2つの新しい同位体を発見、新たな物理学の発見への道を開く

中国科学院 (CAS) の現代物理研究所 (IMP) の科学者は、その協力者とともに、オスミウム 160 とタングステン 156 という 2 つの新しい同位体を作成しました。この発見は、原子核の構造に関する新たな洞察を提供し、鉛 164 が潜在的に二重の「魔法の」核として安定性が高い可能性があることを示唆し、特定の配列に従う特定の同位体が他の同位体より安定している可能性があることを裏付けています。

この研究は『Physical Review Letters』に掲載され、編集者の提案として報告されました。

知られざる原子核の「魔法」

陽子と中性子の「魔法の数」により、原子核は特に安定します。従来の魔法の数は 8、20、28、50、82、126 です。核内にこれらの数の粒子を含む核子と呼ばれる原子核は、より安定です。ただし、126 よりも大きい魔法の数もあり、その存在は理論化されています。

新しい同位体の生成は、これらのより大きな魔法数の存在を確認しようとします。

実験結果と発見

この研究では、研究者らは中国・蘭州の重イオン研究施設にある重原子・核構造用ガス充填反動分離器分光計（SHANS）で実験を実施した。

研究者らは、融解蒸発反応を利用して、初めてオスミウム160とタングステン156を合成した。彼らは、α粒子のエネルギーとα線放出同位体であるオスミウム160の半減期を測定した。一方、娘核であるタングステン 156 は、半減期 291 ミリ秒の β+ エミッターであることが判明しました。

研究者らは、新たに測定したα崩壊データを用いてオスミウム160の減少したα崩壊振幅を導き出し、中性子数が84個で陽子の数が少ない他の原子核と比較した。彼らは驚くべき傾向を発見しました：陽子の数が多いほど崩壊率は低くなります。

核理論と安定性への影響

「この傾向は、陽子崩壊線に向かって 82 中性子殻の閉鎖が強化されていることの証拠として解釈されます。これは、理論モデルによって予測された中性子殻の穴の増加によって裏付けられています」と、この論文の筆頭著者である IMP のヤン・ホアビン博士は述べた。記事。

さらに、研究者らは、82中性子殻閉鎖の安定性の増加は、82個の陽子と82個の中性子を有する安定な核である可能性がある二重魔法核鉛164への接近が増加したことに起因する可能性があると示唆した。鉛 164 は陽子崩壊線を超えていると予測されていますが、シェル効果の増加により、鉛 164 が安定または安定に近い原子核になる可能性があります。これらすべてのことから、164 が次の「魔法の」番号となり、より安定した同位体が得られることが裏付けられているようです。これらの安定または準安定同位体には興味深い特性がある可能性があるため、その意味は科学的であるだけでなく、実用的でもあります。

参考文献：「新しい同位体 160Os および 156W の発見：中性子のない側での N=82 殻閉鎖の安定性の向上の解明」（2024 年 2 月 15 日）、Physical Review Letters。
DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.072502

この研究は、中国科学院大学、先進エネルギー科学技術広東研究所、山東大学、中山大学、広西師範大学、L同済大学、CASの理論物理学研究所と共同で行われた。

Telegram チャネルのおかげで、新しい経済シナリオ記事の発行に関する最新情報を入手できます。