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　　近期，中國科學(xué)院近代物理研究所原子核質(zhì)量測量團(tuán)隊與合作者精確測量了一批遠(yuǎn)離穩(wěn)定線原子核的質(zhì)量，系統(tǒng)研究了原子核中的質(zhì)子-中子相互作用，發(fā)現(xiàn)了相互作用二分叉現(xiàn)象，揭示了三體力對共軛原子核結(jié)構(gòu)有重要影響。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。 

　　質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相同的原子核被稱為共軛原子核。共軛原子核中質(zhì)子-中子相互作用明顯大于其他原子核。隨著質(zhì)量數(shù)的增加，核中的質(zhì)子-中子相互作用會逐漸減弱。實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)質(zhì)子數(shù)大于28時，奇奇核中的質(zhì)子-中子相互作用有增大趨勢，符合基于對稱性的理論預(yù)言。但長期以來，對于偶偶核缺少實(shí)驗數(shù)據(jù)驗證。 

　　基于蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)，研究團(tuán)隊利用新型質(zhì)譜術(shù)首次精確測量了鍺-62、砷-64、硒-66、氪-70的質(zhì)量，并且提高了鋅-58等七個核素的質(zhì)量精度。從新的原子核質(zhì)量數(shù)據(jù)中，研究團(tuán)隊提取了偶偶核質(zhì)子-中子相互作用，發(fā)現(xiàn)其變化趨勢與奇奇核中的趨勢相反，即質(zhì)子-中子相互作用二分叉現(xiàn)象。現(xiàn)有的核質(zhì)量模型無法再現(xiàn)這一現(xiàn)象。 

　　研究團(tuán)隊基于第一性原理對相關(guān)物理量進(jìn)行了計算，發(fā)現(xiàn)僅考慮兩體相互作用無法再現(xiàn)實(shí)驗結(jié)果。引入三體力后，理論能很好地描述共軛原子核中質(zhì)子-中子相互作用的二分叉現(xiàn)象。進(jìn)一步研究表明，三體力對原子核中質(zhì)子-中子配對相互作用有很大的影響。 

　　本工作由近代物理所、先進(jìn)能源科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗室、北京大學(xué)、蘭州大學(xué)、東華理工大學(xué)及德國、美國的科研人員合作完成。研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）、中科院穩(wěn)定支持青年團(tuán)隊、自然科學(xué)基金委等項目的支持。 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.192501 

　　圖:基于第一性原理的計算結(jié)果，其中藍(lán)線是只包含兩體力的結(jié)果，紅線是包含兩體力和三體力的計算結(jié)果