来自Jyv?skyl?(芬兰)大学物理系的研究人员发现了银同位素链中所谓的神奇中子数50壳闭合强度的新信息。
关于原子核性质的新的更详细的信息将为完善我们对核力的理解提供关键的信息。这项研究改进了最先进的理论模型，从而有利于对原子核的全局描述。
核物理学家们已经把注意力集中在核图表上锡-100 (100Sn)以下的区域。在最重的双幻自共轭核tin-100附近，呈现出多种核结构现象。
基本的核性质，如该区域外来核的结合能，对于评估壳闭合稳定性和单粒子能量的演化至关重要。此外，这些性质有助于研究长寿命异构体上的质子-中子相互作用和质子滴线的接近。
“此外，结合能为准确描述快速质子捕获等天体物理过程提供了必要的数据。精确的核数据是核物理学理论预测的重要基准，保证了理论模型的准确性和可靠性。
“在我们的突破性工作中观察到的电荷半径行为支持了银同位素链中N=50的魔力，”来自Jyv?skyl?大学的工作人员科学家，讲解师Mikael Reponen解释说。
这项研究发表在《物理评论快报》上，也是研究人员之前在《自然通讯》上发表的论文的直接后续。
在最新的工作中，研究人员利用了一个高效的热腔捕集器激光离子源和一个采用最先进的相位成像离子回旋共振(PI-ICR)技术的潘宁阱质谱仪。这使得对奇异银同位素中神奇的N=50中子壳闭合的研究更加详细。
“使用新奇的奇异核生产方法，结合高精度质量测量技术，可以以大约1 keV/c2的精度探测银- 95?97原子核的基态质量和银-96的同分异构体状态，即使产量低至每10分钟一个事件，”Jyv?skyl?大学的科学院研究员庄格说。
这些新的质量值量化了银同位素链中N=50壳闭合的稳健性，并对最先进的核从头计算、密度泛函理论和N=Z线附近的壳模型计算进行了基准测试，Ge继续说道。
银96同分异构体的精确激发能可作为从头计算预测基态以外核性质的基准，特别是对于靠近锡100附近质子滴线的奇奇核。
此外，银96的同分异构体作为一种可能的天体物理核异构体，其激发能的首次精确测量使得银96的基态和同分异构体在天体物理建模中可以作为独立的物种来处理。
“所有的应用理论方法都面临着挑战，即在N=50中子壳层和质子滴线之间再现核基态性质的趋势。因此，我们的测量结果为改进这些理论模型提供了重要的信息，从而有利于对原子核的全局描述。”
这项工作突出了在加速器实验室的IGISOL设备上首次采用的新实验方法的科学能力。相位成像彭宁阱质谱仪技术与热腔捕集器激光离子源的耦合提供了非常高的灵敏度，可以以极低的产率对外来同位素进行高精度的质量测量。
Reponen说:“基于这项工作的成果，正在进行的研究将在不久的将来揭示tin-100以下直接区域N=Z线沿线的基态性质。”
