發現新的超重同位素 257 Sg，揭示量子效應與核衰變複雜關係

𨭎（Sg）是人工合成的超重元素，放射性極高，過去已知存在 13 種同樣具極高放射性、非常不穩定的同位素。最近，物理學家團隊再發現新的𨭎同位素 257 Sg，有助打開發現其他短壽命超重原子核的新路徑。

超重元素處於一種微妙平衡狀態，一邊是將質子、中子結合在一起的強核力，另一邊是將帶正電質子推開的電磁力，如果沒有量子殼層效應（quantum shell effects），超重元素的巨大原子核會在兆分之一秒內分崩離析。

為理解超重元素的核穩定性，物理學家正透過粒子加速器合成新的超重元素（或同位素），觀察其生成與衰變、記錄超重元素衰變過程釋放的粒子與能量，從而擴展對基本核物理學的理解。

最近，來自德國亥姆霍茲重離子研究中心、美因茲大學、亥姆霍茲美茵茲研究所的科學家們透過 UNILAC 直線加速器將鉻-52 束撞擊高純度鉛-206，接著成功透過 GSI/FAIR TASCA 儀器檢測到 22 個新的𨭎（Seaborgium，Sg）同位素：257 Sg，半衰期 12.6 毫秒，中子數 152，使𨭎同位素總數達 14 個。

研究人員還發現 257 Sg 在 α 衰變途徑會短暫變成 253 鑪（Rutherfordium，Rf），然後於 11 微秒內衰變，在分析 257 Sg 與 253 Rf 同位素後，研究人員發現更高的 K 量子數如預期更能阻礙衰變，更重要的是團隊在 257 Sg 同位素發現第一個 K 異構物（K isomer）狀態，這是一種比普通核狀態更有效抵抗衰變的特殊核構型。

這項觀察結果展示出殼層效應對超重核衰變的影響，持續尋找其他𨭎同位素，將有助物理學家描述出更完整的穩定島理論。

新論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

（首圖來源：亥姆霍茲重離子研究中心）