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　　近日，中科院近代物理研究所的科研人員聯(lián)合英國和巴西的合作者，研究了锝（Tc）同位素鏈上⁹⁴Tc的基態(tài)和同核異能態(tài)在核反應(yīng)中的布居比例，在對⁹⁴Tc的核反應(yīng)生成機(jī)制研究中取得新進(jìn)展。 

　　Tc同位素鏈上的核素在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，這些核的衰變性質(zhì)以及產(chǎn)生機(jī)制研究一直備受科研人員的關(guān)注。例如，⁹⁹Tc^m（m 表示同核異能態(tài)）可以釋放醫(yī)學(xué)影像所需的單能γ射線，半衰期短，目前被廣泛應(yīng)用在大腦、肝臟、脾臟、腎臟等器官的醫(yī)學(xué)診斷當(dāng)中。而Tc同位素鏈上的缺中子核素⁹⁴Tc^m，也被認(rèn)為是理想的核影像候選者之一,一直是PET和醫(yī)學(xué)示蹤等應(yīng)用研發(fā)人員所關(guān)注的對象。 

　　此前，雖然有一些針對⁹⁴Tc的核反應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制以及截面方面的研究，但大多數(shù)都局限于較輕的炮彈，重炮彈誘發(fā)核反應(yīng)方面的研究還很少。 

　　近代物理所的科研人員與合作者利用蘭州重離子加速器開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，通過在線輻照與離線測量的方法，提取了⁹Be+⁸⁹Y系統(tǒng)在庫倫位壘以上能區(qū)⁹⁴Tc的基態(tài)和同核異能態(tài)的布居比例，并進(jìn)行了理論分析。 

　　由于該比例對熔合核的角動量具有較大的依賴性，科研人員采用唯象的方法對理論計(jì)算得到的角動量分布進(jìn)行了分解。假定大于臨界角動量（J_eff）的部分將主要布居同核異能態(tài)（⁹⁴Tc^m），而小于臨界角動量的部分將主要布居基態(tài)（⁹⁴Tc^g），計(jì)算得到的布居比例值與實(shí)驗(yàn)值基本吻合。科研人員還進(jìn)一步分析了影響⁹⁴Tc核兩個能態(tài)布居比例的其它因素，如熔合核中子蒸發(fā)、級聯(lián)γ射線退激等。該研究為⁹⁴Tc的核反應(yīng)生成機(jī)制、醫(yī)學(xué)生產(chǎn)等方面提供了有益的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 

　　該工作得到了中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會項(xiàng)目、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持，成果發(fā)表在期刊Physical Review C上。 

　　文章鏈接：https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.102.054607 

　　圖1：計(jì)算得到的⁹Be+⁸⁹Y反應(yīng)系統(tǒng)分別在45.9-和48.1-MeV束流能量下的熔合核角動量分布。陰影部分表示利唯象方法對45.9-MeV能量下對角動量進(jìn)行的分解（李廣順/圖) 

　　圖2： ⁹Be+⁸⁹Y系統(tǒng)中⁹⁴Tc^m和⁹⁴Tc^g兩能態(tài)布居比例的實(shí)驗(yàn)值與理論值的對比(李廣順/圖) 

　　(超重核與核結(jié)構(gòu)室 供稿)