Положение новых изотопов осмия-160 и вольфрама-156 на карте нуклидов.

Исследователи из Института современной физики (IMP) Китайской академии наук (CAS) и их коллеги синтезировали два новых изотопа — осмий-160 и вольфрам-156 — которые проливают новый свет на ядерные структуры и намекают на то, что свинец-164 может быть вдвойне магическим ядром с повышенной стабильностью.

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters и отмечено как «Предложение редакции».

«Магические числа» протонов и нейтронов могут сделать атомное ядро особенно стабильным. Традиционные магические числа включают 8, 20, 28, 50, 82 и 126. В предыдущих исследованиях исследователи обнаружили исчезновение традиционных магических чисел и появление новых магических чисел на богатой нейтронами стороне карты нуклидов.

Исчезнут ли другие традиционные магические числа в крайне нейтронно-дефицитном ядерном регионе? Необходимы дальнейшие исследования для обогащения и развития ядерных теорий, а также для углубления нашего понимания ядерных сил.

В этом исследовании исследователи провели эксперимент на газонаполненном сепараторе отдачи Спектрометре тяжелых атомов и ядерной структуры (SHANS) в Центре исследования тяжелых ионов в Ланьчжоу (HIRFL), Китай.

Используя реакцию термоядерного испарения, исследователи впервые синтезировали осмий-160 и вольфрам-156. Они измерили энергию α-частиц и период полураспада осмия-160, который является α-излучающим изотопом. Кроме того, они определили, что дочернее ядро вольфрама-156 является β+-излучателем с периодом полураспада 291 мс.

Используя недавно измеренные данные об альфа-распаде, исследователи получили уменьшенную ширину альфа-распада для осмия-160 и сравнили ее с характеристиками других ядер с 84 нейтронами, но меньшим количеством протонов, и обнаружили удивительную тенденцию: чем выше число протонов, тем меньше скорость распада.

«Эта тенденция интерпретируется как свидетельство усиления замыкания 82-нейтронной оболочки по направлению к линии стекания протонов, что подтверждается увеличением зазоров нейтрон-оболочка, предсказанным в теоретических моделях », — сказал доктор Ян Хуабин из IMP, первого автор статьи.

Более того, исследователи предположили, что повышенная стабильность замыкания оболочки из 82 нейтронов может быть объяснена растущей близостью к дважды магическому ядру свинца-164, которое может быть стабильным ядром с 82 протонами и 82 нейтронами. Хотя свинец-164 предсказывается за пределами линии стекания протонов, усиленный оболочечный эффект потенциально может сделать его связанным или квазисвязанным ядром.