发布日期:2025-05-22 14:59 点击次数:92
IT之家5月12日消息,德国美因茨约翰内斯・古腾堡大学当地时间4月30日宣布,该校核物理研究所的A1项目团队与来自中国和日本科学家一道首次通过电子散射制备并测量了极富中子同位素氢-6。
核物理学的关键课题之一是什么因素决定了原子核的稳定性。而对于仅有一个质子的氢,其多中子同位素则提供了一个有关超高中子:质子比原子核的独特视角。
在氢的同位素方面,目前已观测到拥有0~6个中子的变体,即氢-1(1H,氕)、氢-2(2H,氘,重氢)、氢-3(3H,氚,超重氢)、……、氢-6(6H)、氢-7(7H),其中有关氢-6、氢-7的实验数据仍然稀少,学界对包括6H基态能量在内的一些问题存在长期争论。
在本次实验中,A1项目团队开发了一种生成6H的新方法:
以855MeV电子轰击7Li靶材,拥有3个质子和4个中子的锂-7核中的一个质子被电子激发,受激质子迅速衰变成一个中子和一个带正电的π+介子;如果这个中子将其能量转移到核内的另一个质子上,则另一个质子与π+介子会逃逸出原子核,产生的中子与残余核结合形成6H。

本次实验中为提升从7Li到6H转变的发生频率,电子束沿长边入射一块长45mm、厚0.75mm的锂板,这与电子散射实验的常规做法(IT之家注:薄而宽的靶材)不同,即使这样在为期4周的测量中上述事件也仅平均每天发生一起。
实验测量结果显示,6H的能量非常低,显示该系统里中子间的相互作用比最近的理论计算预期的要强,挑战了对富中子系统中多核子相互作用的现有理解。