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原子核穩定性取決于

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原子核穩定性取決于

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物理學家曾經認為原子核中的質子和中子是兩種相似的粒子，所以質子和中子交換后的原子核應該具有相似的特性 。但是新的實驗發現它們的特征并不相同 。物理學家表示，這一發現將改變物理學對原子核的認知 。
原子是科學家現在能觀察到的物質的較小結構單位 。在每個原子內，電子圍繞著帶正電荷和負電荷的原子核運動 。電子的質量很小，每個原子的大部分質量幾乎都在原子核上 。原子核由帶電質子和不帶電中子組成 。
質子數不同的原子是元素周期表上不同的物質，而質子數相同而中子數不同的原子是這種元素的同位素 。
麻省大學洛厄爾領導的一項研究在實驗室創造了一種奇怪的原子核 。該項目由美國能源部資助120萬美元，在密歇根州立大學的國家超導回旋加速器實驗室(NSCL)進行 。
研究人員在實驗室將原子核加速到接近光速，然后將其擊碎，產生了一種罕見的鍶-73同位素 。這種同位素包含38個質子和35個中子，它們不存在于地球環境中，但在中子星表面的X射線爆發中可以持續幾分之一秒 。中子星是大型恒星爆炸后的一種高密度碎片 。
研究人員表示，大約每半個小時，加速器可以產生一個鍶-73原子核，通過設備的同位素分揀器將其發送到一個復雜的檢測設備，并讓它們停下來，供研究人員觀察其性質 。
實驗不間斷地進行了8天 。研究小組制造了400多個鍶-73原子核，并將其與含有35個質子和38個中子的溴-73同位素原子核進行比較 。
【原子核穩定性取決于】物理學家把質子和中子交換的原子核稱為“對稱伙伴” 。物理學家認為質子和中子是幾乎相同的粒子，因此這種“對稱伴侶”原子核應該具有非常相似的特征 。
通過研究它們的放射性衰變，研究人員發現鍶-73和溴-73具有完全不同的特性 。主要研究人員之一安德魯羅杰斯(Andrew Rogers)表示，這一發現對核力的認知提出了新的問題 。
“鍶-73和溴-73在結構上應該是相同的，但出乎意料的是，它們并不相同 。檢測自然界物質的對稱性是物理學研究的有力工具 。當對稱性被打破時，就意味著我們的認知是錯誤的，必須進一步研究 ?！?br /> 這項研究的主要作者丹尼爾·霍夫(Daniel Hoff)表示，這一發現將挑戰原子核理論 。
“比較鍶-73和溴-73的原子核，就像照鏡子卻認不出鏡子里的自己 。當我們確信情況的真實性時，我們會感到興奮 ?！被舴蛘f 。
負責理論計算的合作研究員WitoldNazarewicz表示，這項研究提供了一個了解稀有同位素的難得機會 ?！半S著稀有同位素束裝置(FRIB)明年的啟用，將為對稱核的研究提供更多線索 。”
這項研究最近發表在《自然》雜志上 。

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