重磅发现：即便只少了一个质子，也将对原子核状态产生重大影响！

来自理研西田加速器科学中心(RIKEN Nishina Center For Accelerator-Based Science)及其合作者的科学家已经证明，从氟核中敲除单个质子，将其转化为富含中子的氧同位素，可能会对原子核的状态产生重大影响。这项研究可以帮助解释一种被称为氧中子滴线反常的现象。中子滴线是一个点，在这个点上，向一个原子核添加一个中子，就会导致它立即滴下一个中子，这就对一个原子核的中子丰度设定了一个限制。

这对于理解富含中子的环境（如超新星和中子星）非常重要，因为滴线上的原子核通常会经历β衰变，在这种情况下，质子会转化为中子，从而推动它在元素周期表上向上移动。令人费解的是，为什么有8个质子的氧滴线是16个中子，而只有一个额外质子的氟的滴线是22个中子，这个数字要大得多。为了试图理解其中的原因，研究小组使用由理研和东京大学运营的RI束流工厂，创造了一个奇异的原子核，氟25，它有9个质子和16个中子。

16个中子和8个质子形成了一个完整的壳层，使它成为一个特别稳定的“双重魔力”核，而额外的一个质子（被称为“价质子”）存在于该核之外。然后，光束与一个目标相撞，击穿质子，留下氧24，并使用Sharaq光谱仪分析产生的原子核。研究人员分析了所谓的“光谱因子”，它用来衡量原子核中核子之间的相互作用对单个粒子的影响。传统观点认为，击掉质子会使核心（氧24）处于最低的能量状态，称为基态。

然而，实验发现，事实并非如此，氟同位素核心的氧24大多以与氧24本身截然不同的激发态存在。发表在《物理评论快报》期刊上的这项研究主要作者唐子良表示：这是一个相当令人兴奋的结果，它告诉我们，向核中添加一个单价质子（在这种情况下是双重魔力）可以对原子核的状态产生重大影响。计算显示，包括张量力效应在内的已知相互作用不足以解释这一结果，计划进行进一步的实验，以确定导致氟中滴线延长的机制。

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博科园｜研究/来自：日本理化学研究所RIKEN

研究发表期刊《物理评论快报》

DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.212502

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