原子核奇特衰变研究进展 - 首次在实验中观测到新核素铝-20并发现其通过稀有的三质子发射模式进行衰变 [1] - 目前已知3300多种核素中不足300种为自然界中天然存在的稳定核素其余均为不稳定核素 [1] - 常见衰变模式包括α衰变β-衰变β+衰变电子俘获γ跃迁以及裂变等 [1] - 近半个世纪以来科学家陆续发现单质子放射性双质子放射性以及三质子四质子乃至五质子发射等奇特衰变模式 [1] 铝-20三质子发射实验发现 - 科研人员基于德国亥姆霍兹重离子研究中心的碎片分离器装置利用飞行中衰变实验技术测量了铝-20衰变产物 [2] - 铝-20位于质子滴线外比自然界稳定存在的铝同位素少7个中子是实验上发现的最轻铝同位素 [2] - 铝-20基态通过级联的质子—双质子发射的两步过程进行衰变中间态镁-19基态具有双质子放射性 [2] - 铝-20是实验上发现的首例具有"子核"双质子放射性的三质子发射核 [2] 同位旋对称性研究 - 研究团队利用伽莫夫壳模型和伽莫夫耦合道方法开展理论计算再现了铝-20衰变能并预言其基态自旋宇称 [2] - 研究表明铝-20与氮-20这对镜像核体系中存在同位旋对称性破缺 [2] - 同位旋对称性是核物理基本原理镜像原子核应具有相同能级结构 [2]

研究突破 - 首次在实验中观测到新核素铝-20并发现其通过稀有的三质子发射模式进行衰变[1] - 铝-20位于质子滴线外比自然界稳定存在的铝同位素少7个中子是实验上发现的最轻铝同位素[2] - 铝-20基态通过级联的质子—双质子发射的两步过程进行衰变中间态镁-19基态具有双质子放射性[2] 实验技术 - 基于德国亥姆霍兹重离子研究中心的碎片分离器装置利用飞行中衰变实验技术测量衰变产物的角关联[2] - 研究团队利用伽莫夫壳模型和伽莫夫耦合道方法开展理论计算再现了铝-20衰变能并预言其基态自旋宇称[2] 理论意义 - 研究发现铝-20与镜像核氮-20间存在同位旋对称性破缺这对核结构研究具有重要价值[2] - 奇特衰变模式为研究远离稳定线原子核的结构提供了重要的谱学手段[1] 历史背景 - 目前已知3300多种核素其中不足300种为自然界中天然存在的稳定核素[1] - 20世纪70年代首次观测到单质子放射性21世纪发现双质子放射性近年观测到三质子四质子乃至五质子发射现象[1]