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　　科研人員依托蘭州重離子加速器大科學(xué)裝置開展了質(zhì)子滴線核²²Si衰變性質(zhì)的高精度測量，探索同位旋對稱性破缺現(xiàn)象，研究成果近日在《物理評論快報(bào)》（Physical Review Letters）上發(fā)表。這項(xiàng)研究工作由國內(nèi)外超過15家科研單位的50多位研究人員合作完成，其中香港大學(xué)與中國科學(xué)院近代物理研究所的研究人員作為共同第一作者與共同通訊作者。 

　　對稱性（symmetry）普遍存在于自然界中，是現(xiàn)代物理學(xué)中的一個(gè)核心概念。對稱性破缺往往蘊(yùn)含著新物理。研究同位旋對稱性破缺的來源對深入理解核力和核結(jié)構(gòu)有重要意義。 

　　實(shí)驗(yàn)方面，研究人員成功研制了在HIRFL-RIBLL1使用的由雙面硅條與離子注入型四分硅以及高純鍺構(gòu)成的探測器陣列，如圖1所示。此套陣列主要用于遠(yuǎn)離穩(wěn)定線奇特核的β衰變研究，可高效率記錄質(zhì)子滴線核衰變產(chǎn)生的輕粒子的能量、時(shí)間與空間信息?；诖颂钻嚵袦y量了最輕的T_z=-3的原子核²²Si的衰變性質(zhì)，得到其衰變綱圖，如圖2所示。然后與其鏡像核²²O的衰變性質(zhì)開展對比研究，發(fā)現(xiàn)躍遷至第一個(gè)1+態(tài)的鏡像不對稱參數(shù)δ達(dá)到209(96)%，這也是迄今為止實(shí)驗(yàn)上觀察到的原子核低激發(fā)態(tài)最強(qiáng)的同位旋對稱性破缺現(xiàn)象。 

　　圖1：探測器陣列示意圖 

　　理論方面，研究人員發(fā)展了獨(dú)具特色的四極矩力+對力哈密頓量，并在這種哈密頓量中引進(jìn)了同位旋非守恒(INC)核力。角動量不為零的INC核力對特定情況下的同位旋對稱性破缺有重要作用。通過包含INC核力的殼模型計(jì)算表明如此之強(qiáng)的鏡像不對稱源于質(zhì)子占據(jù)了s_1/2軌道，從而說明了質(zhì)子暈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了同位旋對稱性破缺。