近日，中國原子能科學研究院與北京航空航天大學、中山大學、意大利帕多瓦大學/萊尼亞羅利國家實驗室、深圳大學、蘇州大學有關(guān)科研人員合作，在意大利萊尼亞羅利國家實驗室，利用重離子熔合蒸發(fā)反應對212Rn（氡212）的能級結(jié)構(gòu)進行研究，并取得新進展。該研究結(jié)果在線發(fā)表于國際核物理研究領(lǐng)域著名學術(shù)期刊Physics Review C（《物理評論C》）， 題目為《New level scheme and shell model description of 212Rn》（《212Rn的新能級結(jié)構(gòu)研究及殼模型描繪》），文章第一作者為原子能院李聰博副研究員，通訊作者為北京航空航天大學教授張高龍。

原子核是由幾個到幾百個核子（包括質(zhì)子、中子）組成的復雜體系。當質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)為2、8、20、28、50、82和中子數(shù)為126時，原子核最穩(wěn)定，在自然界的豐度也最高。上世紀50年代，核物理理論學家建立了數(shù)學模型（即殼模型），用于解釋上述類別原子核穩(wěn)定的原因，帶來了核結(jié)構(gòu)研究的飛躍。該模型將原子核分為不同殼層，把每一個表示質(zhì)子或中子的數(shù)字稱為“幻數(shù)”。幾十年來，盡管殼模型幾經(jīng)改進，但其中依然存在大量假設(shè)和近似，不能全面解釋原子核性質(zhì)，只能指出原子核內(nèi)部運動的部分特點。

212Rn核由86個質(zhì)子、126個中子組成，是最重的幻數(shù)核之一（N=126），實驗上很難觀察到其能級信息。研究人員利用6Li（鋰6）重離子束轟擊209Bi（鉍209）靶，使212Rn處于能量較低狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)了29條新的γ躍遷和16條新的能級。中山大學利用大規(guī)模的殼模型對新發(fā)現(xiàn)的能級結(jié)構(gòu)進行計算后，結(jié)果與實驗觀測值總體相符。此次研究的新結(jié)果對進一步認識大組態(tài)空間的殼模型提供了幫助，為未來開展更大規(guī)模殼模型計算提供了重要參考。

212Rn部分能級綱圖，標紅色為本工作新發(fā)現(xiàn)。

該工作獲得了國家自然科學基金、中核集團和基金委的核技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合基金、財政部穩(wěn)定支持研究經(jīng)費等項目的支持。
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