不止汞同位素！科學家發現鉍同位素形狀也可從圓球體變成橄欖球

歐洲核子研究中心ISOLDE設施的一個國際小組，近日發表于《物理評論快報》的一篇研究報告表示，從圓球體到橄欖球的交替不再是汞同位素的唯一專利。

同位素是一種化學元素的形式，其原子核中的質子數量相同，但中子的數量不同。

原子核通常是球形或接近球形的。不過對于一個特定的元素來說，當中子的數量發生變化時，核的形狀會逐漸發生變化，甚至會突然發生變化。然而，50年前，在ISOLDE進行的一項實驗顯示，汞同位素的原子核，實際上在形狀上發生了巨大的交替，從球形到明顯的橄欖球，因為單個中子會從原子核中移除或添加到原子核中。

這一發現仍然是過去50年來核物理學中最引人注目的發現之一，而且科學家們從那時起就一直在想，除了汞之外，其他元素是否也顯示出這種不尋常的“形狀交錯”現象呢？

在ISOLDE進行的新研究中，已經為這個問題提供了一個答案。通過使用ISOLDE的超靈敏共振電離激光離子源，該研究團隊現在已經表明鉍的同位素也顯示出形狀交錯的情況。

研究小組檢查以低于每秒一個原子的低速率產生鉍核，發現擁有83個質子和105個中子的鉍-188的原子核，比其最接近的核鄰居鉍-189（多一個中子）和鉍-187（少一個中子）的原子核半徑要大很多。有趣的是，這種半徑的急劇增加，揭示了從球體到一個明顯的橄欖球形狀的變化，發生在相同的中子數（即105），與汞同位素中形狀交錯的開始時間相同。

研究人員總結道，沒有直接從理論或實驗中看到鉍核也會表現出形狀交錯，但是可以肯定的是這種行為不再是汞同位素獨有的。

題為Large Shape Staggering in Neutron-Deficient Bi Isotopes的相關研究論文發表在《物理評論快報》上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.192501

標簽： 鉍同位素 形狀