中外科学家合成超镄新核素铹-251

科技日报兰州12月11日电 （记者 颉满斌）11日，记者从中国科学院近代物理研究所获悉，该所科研人员及合作者利用美国阿贡国家实验室充气谱仪AGFA（Argonne Gas-Filled Analyzer）成功合成超镄新核素铹-251，并对铹-253的α衰变精细结构进行了测量。这是近二十年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素，也是充气谱仪AGFA上合成的第一个新核素。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。

超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级由于形变会降低到质子数Z≈100、中子数N≈152核区的费米面附近。因此，这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验，从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质，是当下探索超重核结构性质的热点课题。

此次实验中，科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流分别轰击铊-203/205靶，在充气谱仪上通过熔合反应合成目标核铹-251/253。

研究结果表明，形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外，研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法对这一核区的能级结构进行了理论分析，计算结果表明ε6形变对其单质子能级的演化起着重要的作用。