科学家解开了原子核内部数十年之谜

稀有同位素束设施的实验结果回答了有关原子核结构的基本问题,并有助于解释不同元素如何在太空中形成。几十年来,一些原子核发射的低能伽马射线比理论所能解释的要多。由稀有设施研究人员领导的合作 [...]

来源:SciTech日报

稀有同位素束设施的实验结果回答了有关原子核结构的基本问题,并有助于解释不同元素如何在太空中形成。

几十年来,一些原子核发射的低能伽马射线比理论所能解释的要多。由稀有同位素束设施 (FRIB) 的研究人员领导的一项合作现已将这种神秘的锌 70 过量追溯到原子核内部发生的磁转变。

最近发表在《自然》杂志上的一项研究报告了这一发现。通过解决核物理中长期存在的问题,其结果可以改进用于理解核结构和空间元素形成的计算。

这项国际合作汇聚了来自美国、加拿大、意大利、德国、挪威和韩国 25 个机构的科学家。

磁转变解释了多余的部分

伽马射线与可见光和无线电波属于同一电磁辐射家族。当激发的原子核进入更低、更稳定的能态时,它们会释放伽马射线。物理学家通过称为伽马射线强度函数的测量来描述原子核以不同能量发射伽马射线的频率。

核态之间的电磁跃迁可以是电的或磁的,具体取决于能量释放时质子和中子在原子核内如何重新排列。几十年来,实验揭示了某些原子核中低能伽马射线的意外增加。这种被称为低能增强(LEE)的特征出现在伽马射线强度函数中,但其物理起源仍不确定。

来自四个国家实验室的科学家做出了贡献,其中包括 NNSA 实验室劳伦斯·利弗莫尔 (Lawrence Livermore) 和洛斯阿拉莫斯 (Los Alamos)。

新的测量结果提供了强有力的证据,证明磁转变产生了增强作用。

这一发现改变了元素形成模型

两条通路隔离隐藏信号

DOI: 10.1038/s41586-026-10758-3