
研究人員首次透過電子散射實驗產生並測量極富中子的氫-6 同位素,揭示氫-6 基態能量極低,並發現原子核內中子存在出乎意料的強相互作用。
核物理學最基本問題之一,是原子核內有多少中子可與固定數量的質子結合,比如包含單個質子的基本元素氫,已觀察到氫-2(氘,或稱「重氫」)、氫-3(氚,或稱「超重氫」)、氫-4、氫-6、氫-7 等許多富含中子的同位素。
其中,極罕見的氫-6、氫-7 是解決中子-質子結合問題獨特系統,氫-6 包含 1 個質子與 5 個中子,極為不穩定,且科學家長期爭論氫-6 的基態能量是低或高。
近日德國美茵茲大學研究人員與來自中國、日本的科學家合作,在 Mainz Microtron 電子加速器中發射 1.6 GeV 能量的電子束撞擊鋰-7 靶標,首次以新電子散射方法透過兩步過程產生氫-6 人造放射性同位素。
接著團隊進行為期一個月的測量,每天約觀察到一個事件,發現氫-6 核內的中子相互作用比理論預期還強,這一結果挑戰我們當前對富中子系統內多核相互作用的認知。雖然這些罕見同位素不太會進入商業市場,但對科學研究領域來說很重要,它提供有關中子在極端條件下如何相互作用的新見解。
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