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　　近代物理研究所科研人員及其合作者依托蘭州重離子加速器大科學裝置開展了質(zhì)子滴線核²⁷S的β衰變性質(zhì)的高精度測量，首次實現(xiàn)了²⁷S的β緩發(fā)雙質(zhì)子（β2p）的關(guān)聯(lián)測量，該項成果于6月15日以快報（Letter）的形式在Physical Review C發(fā)表。這項研究工作由國內(nèi)外超過20家科研單位的60多位研究人員合作完成，其中中國科學院近代物理研究所的研究人員為第一作者與共同通訊作者。

　　雙質(zhì)子發(fā)射是一個量子隧穿過程（圖1），隧穿幾率取決于衰變能與庫侖勢壘，其中庫侖勢壘的高度由原子核中的質(zhì)子數(shù)，即Z值決定。雙質(zhì)子衰變是典型量子三體破裂過程，末態(tài)由衰變余核與兩個質(zhì)子構(gòu)成，對關(guān)聯(lián)在衰變過程中扮演重要的角色。因而，雙質(zhì)子發(fā)射對于深入探索開放量子系統(tǒng)，對關(guān)聯(lián)以及奇特核結(jié)構(gòu)具有重要的科學意義。 

　　圖1：雙質(zhì)子發(fā)射的量子隧穿過程 

　　實驗中，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。此套陣列主要用于遠離穩(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、時間與空間信息?；诖颂钻嚵袦y量了質(zhì)子滴線核²⁷S的衰變性質(zhì)，研究人員確定了²⁷P同位旋相似態(tài)躍遷至²⁵Al基態(tài)的雙質(zhì)子的能量為6372(15) keV，分支比為2.4(5)%，然后在實驗上首次得到了雙質(zhì)子發(fā)射的角關(guān)聯(lián)（圖2），與蒙特卡羅模擬結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)在²⁷S的β2p中級聯(lián)發(fā)射成分占92%，²He發(fā)射成分僅占8%，即²⁷S的β緩發(fā)雙質(zhì)子衰變主要為級聯(lián)發(fā)射機制。 

　　圖2：質(zhì)子滴線核²⁷S的β緩發(fā)雙質(zhì)子的角關(guān)聯(lián) 

　　該工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金以及國家財政部穩(wěn)定支持研究經(jīng)費的支持。 

　　文章鏈接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.103.L061301