中新網北京7月9日電 (記者 孫自法)記者7月9日從中國科學院近代物理研究所獲悉，依托大科學裝置蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)，該所研究團隊領銜聯合意大利、德國、日本等國科研機構合作者，首次精確測量了極缺中子原子核硅-22的質量，并發(fā)現在硅-22中的質子數14是一個新幻數。

　　這一物理學的重要基礎研究成果論文，近日已在國際專業(yè)學術期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)發(fā)表。

　　中國科學院近代物理研究所原子核質量測量研究團隊介紹說，原子核由質子和中子構成。當原子核的質子數或中子數為2、8、20、28、50、82、126時，原子核會表現出相對穩(wěn)定的性質，因此這些數字被稱為幻數。20世紀40-50年代，物理學家梅耶(M. G. Mayer)和簡森(J. H. D. Jensen)等提出原子核的殼模型，成功解釋了幻數的形成機制，因此獲得1963年諾貝爾物理學獎。

　　近年來，隨著核物理研究向遠離穩(wěn)定線的奇特原子核推進，人們在某些奇特核中發(fā)現了新幻數(例如中子數為14、16、32、34)的出現。然而，這些新幻數幾乎都是中子幻數，新的質子幻數在實驗上鮮有報道。

　　此前，科學家發(fā)現在氧-22中(中子數為14，質子數為8)，中子數14具有幻數特征。根據核結構的鏡像對稱性，理論預言在氧-22的鏡像核硅-22(中子數為8，質子數為14)中，質子數14也應該是一個幻數。硅-22是目前已知的最缺中子的硅同位素，由于其產生截面小、壽命短，在實驗中產生和測量均面臨較大挑戰(zhàn)，該理論預言一直未被實驗證實。

　　在本項研究中，中國科學院近代物理研究所團隊基于蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)，利用改進后的磁剛度識別等時性質譜術，克服參考核極少的不利條件，成功測量出硅-22原子核的基態(tài)質量，并將該團隊此前首次測量的硅-23質量的精度提高了近7倍。

　　根據新的質量數據，研究團隊揭示了新質子幻數14在硅-22中的出現，這個結果得到當前先進核理論模型計算的支持。他們進一步研究發(fā)現，雖然硅-22具有和氧-22相似的雙幻特性，但其結構與氧-22存在輕微的對稱性破缺。

　　研究團隊表示，最新發(fā)表的這項研究，深化了人們對奇特原子核結構的認識，對理解原子核中核子之間相互作用、探索極端條件下原子核的存在邊界具有重要意義。(完)