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　　中科院近代物理研究所的科研人員近日發(fā)現(xiàn)了一個新的²¹⁸Pa的同核異能態(tài)，相關結果發(fā)表在Physics Letters B上。 

　　原子核的同核異能態(tài)一般是指壽命較長的激發(fā)態(tài)。在核子數(shù)緊靠幻數(shù)的核區(qū)，通過測量同核異能態(tài)的衰變性質可以得到有關原子核結構及其演化的重要信息。 

　　此前的研究發(fā)現(xiàn)，中子數(shù)N=127的同中子素²¹⁰Bi、²¹²At、²¹⁴Fr和²¹⁶Ac都存在具有α放射性的同核異能態(tài)。然而，對于更重的N=127的同中子素²¹⁸Pa, 是否也存在同核異能態(tài)并不清楚；盡管有其基態(tài)衰變性質的研究，但不同文獻在衰變性質的指認上存在較大爭議。 

　　中科院近代物理研究所的科研人員與來自中山大學、廣西師范大學、南京航空航天大學、山東大學、中科院理論物理研究所、同濟大學等的研究者合作，在蘭州重離子加速器的充氣譜儀終端上開展⁴⁰Ar +¹⁸²W實驗，對反應產(chǎn)物²¹⁸Pa進行了 α-γ符合測量。 

　　實驗首次發(fā)現(xiàn)了²¹⁸Pa的同核異能態(tài)，并測量到該同核異能態(tài)有兩個 α衰變分支。結合實驗數(shù)據(jù)與殼模型理論計算，初步指認²¹⁸Pa的基態(tài)和同核異能態(tài)的自旋和宇稱分別為8^-和1^-。這一結果表明²¹⁸Pa在系統(tǒng)性上不再與其它的N = 127同中子素保持一致?？蒲腥藛T認為，這一物理現(xiàn)象的產(chǎn)生與質子、中子相互作用逐漸轉變成質子空穴、中子相互作用有關。 

　　此外，研究人員還觀測到了²¹⁸Pa的基態(tài) α衰變性質和 α-γ符合的情況?？蒲腥藛T測量了兩個已知的 α衰變分支，指認這兩個 α衰變是²¹⁸Pa基態(tài)到子核²¹⁴Ac的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的躍遷。這一結論澄清了之前文獻中存在指認爭議的問題。 

　　該工作得到了國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃、中國科學院對外合作重點項目的支持。  

　　文章鏈接https://doi.org/10.1016/j.physletb.2019.135102 

　　圖1. N=127同中子素²¹²At, ²¹⁴Fr, ²¹⁶Ac和²¹⁸Pa的衰變綱圖。（楊華彬/圖） 

　　圖2. (a) ⁴⁰Ar+¹⁸²W實驗產(chǎn)物α衰變能譜；(b)²¹⁸Pa的α衰變能譜；(c) ²¹⁸Pa的α-γ符合關聯(lián)二維圖。(楊華彬/圖) 

　　(超重核與核結構研究室 供稿)