科学家成功合成新核素锫-235与镅-231 拓展核素认知版图

中国科学院近代物理研究所和重离子科学与技术全国重点实验室的超重核研究团队及其合作者，最近利用兰州重离子加速器国家实验室的设备，首次成功合成了新核素锫-235及其阿尔法衰变子核镅-231。这项成果为理解重核区原子核结构及衰变特性提供了重要实验依据，进一步拓展了人们对核素的认知。

研究中，团队使用中国超重元素研究专用加速器提供的极高流强氩-40束流轰击金-197靶，通过熔合蒸发反应，在充气反冲核谱仪上首次合成了上述两种新核素。基于单原子核灵敏探测鉴别技术，研究人员观测到三条具有能量-位置-时间关联的阿尔法衰变链，测量得到锫-235和镅-231的阿尔法衰变粒子能量分别为7632keV和7109keV，并确定了镅-231的半衰期为75秒、阿尔法衰变分支比为17%。这些发现扩展了对缺中子锫和镅同位素阿尔法衰变系统性的认识。

研究还对比了不同理论质量模型对锕系核区阿尔法衰变能的预测能力。结果显示，对于极端缺中子的锫和镅同位素，现有理论计算值普遍高于实验结果，且对于某些变化趋势的预测与实际观察存在显著差异。这为未来改进相关理论模型提供了宝贵数据支持。

合成并研究新核素是原子核物理学领域的重要课题，不仅有助于探索原子核存在的极限，还能用于检验核质量模型以及揭示新的衰变模式。