Het is altijd spannend om nieuwe isotopen te vinden met extreme neutronen/protonen in kernfysisch onderzoek. In de regio van zware kernen, α-verval is een van de alomtegenwoordige vervalmodi en speelt een essentiële rol bij het zoeken naar nieuwe isotopen. Echter, zelfs na ongeveer een eeuw studie van α-verval, wetenschappers kunnen nog steeds niet perfect beschrijven hoe het α-deeltje vóór de emissie aan het oppervlak van de kern wordt gevormd.

In het α-vervalproces, het α-deeltje kan niet alleen worden beschouwd als twee protonen plus twee neutronen, maar ook als twee proton-neutronenparen. Hoewel eerdere studies het belang van de koppelingskrachten tussen de identieke nucleonen hebben bewezen, het blijft onduidelijk of de sterke proton-neutroneninteracties een impact hebben op α-vervaleigenschappen, vooral in de zware nucleaire regio.

Gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven als een suggestie van de redactie op 14 april, een studie heeft de waarneming gerapporteerd van ²¹⁴ jij, een nieuwe uranium (U) isotoop, en heeft voor het eerst de abnormale versterking van α-deeltjesclustering in uraniumisotopen onthuld.

De studie werd geleid door wetenschappers van het Institute of Modern Physics (IMP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS). Onderzoekers voerden de experimenten uit bij de met gas gevulde terugslagafscheider, Spectrometer voor zware atomen en nucleaire structuur (SHANS), bij de onderzoeksfaciliteit voor zware ionen in Lanzhou (HIRFL), China.

Door gebruik te maken van het SHANS-scheidingsteken en de terugslag-α correlatiemethode, de onderzoekers ontdekten de nieuwe isotoop ²¹⁴ jij, en nauwkeurig de α-vervaleigenschappen van gemeten ^{214, 216, 218} u.

Het is bekend dat de interactie tussen valentieprotonen en neutronen die banen innemen met hetzelfde aantal knooppunten en baanhoekmomenten leidt tot veel exotische veranderingen van gesloten schillen. "De kernen in de buurt van het magische neutronengetal N =126 bieden een ideale plek om te onderzoeken hoe veranderingen in de nucleaire structuur de eigenschappen van α-verval beïnvloeden, " zei Zhang Zhiyuan, een onderzoeker bij IMP.

De onderzoekers extraheren de α-verval gereduceerde breedtes, die gerelateerd zijn aan de kans op vorming van α-deeltjes, voor de even-even polonium-plutonium kernen nabij de N =126 schaalsluiting, en bespraken hun systematische trends in termen van de N _P N _N schema.

Door de experimentele gegevens te combineren, "het gedrag in de" N <126 regio geeft aan dat de sterke proton-neutronen interactie een cruciale rol speelt bij α-verval, " zei Zhang.

In de tussentijd, het is opmerkelijk dat de verminderde breedte van ^{214, 216} U bestudeerd in dit werk zijn opmerkelijk verbeterd met een factor twee ten opzichte van de systematische trend voor de N <126 kernen in de N _P N _N schema.

Dit fenomeen kan worden veroorzaakt door de sterke monopoolinteractie tussen de valentie 1 F _7/2 protonen en 1 F _5/2 neutronen gecombineerd met een verhoogde bezetting van de 1 F _7/2 proton baan, wat werd bevestigd door de grootschalige schelpmodelberekeningen.

De resultaten zijn baanbrekend in een onderbelicht deel van de nuclidenkaart, waarbij het α-deeltje met een hogere waarschijnlijkheid wordt voorgevormd en met een snellere vervalsnelheid wordt uitgezonden.

"Als een mogelijke vooruitblik op toekomstige studies in deze regio, de verwachting is dat dit effect nog sterker zal worden in de plutoniumisotopen. Dus, het is buitengewoon intrigerend om de vervalbreedte-systematiek uit te breiden naar hogere Z-kernen, ’ suggereert de studie.