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[成果]北美高梅核科学与技术学院张丰收教授参加的核物理实验成功合成新核素224Np

北美高梅核科学与技术学院张丰收教授参与的重离子核反应实验采用188 MeV的40Ar束轰击187Re同位素靶,基于熔合蒸发反应机制在3n蒸发道成功产生目标核并通过能量、位置、时间关联的鉴别方法鉴别出半衰期仅为20181206154408016040605354.pngμs的缺中子新核素224Np。实验观测到两条衰变链,分别衰变到子核220Pa的两个激发态,其α衰变能分别为9137(20) keV和8868(62)keV。


远离 β稳定线未知新核素的合成及其衰变性质的研究是近代核物理研究领域的前沿。由于在合成原子序数大于90的缼中子新核素反应中复合核的裂变占主导地位,使得目标核的产生截面低并且目标核的衰变子核的寿命非常短(~1?s),于是这些核的合成与探测成为核物理界的重大挑战。此次实验探测到的短寿命镎的缺中子新核素223Np是继其同位素225Np,223Np的发现后远离 β稳定线新核素合成的又一项重大突破。本次实验是在兰州充气谱仪(SHANS)装置上开展的,运用双面硅条探测器和数字化波形采样技术将叠加信号解析出来(见图1),同时确定了α能量和半衰期,建立了224Np衰变纲图(见图2)。


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图1 224Np多重信号叠加事件的波形示例


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 图2 224Np衰变纲图

此项研究成果得到国家自然科学基金项目“超重核与丰中子核的产生研究(项目编号:11635003)”等多个项目的支持,来自中国科学院近代物理研究所、中国科学院大学、兰州大学、北京大学、中国原子能科学研究院、北京市辐射中心和我校多个单位的科研人员参加了该实验工作。


相关成果发表在Phys. Rev. C,文章链接:


https://journals.aps.org/prc/pdf/10.1103/PhysRevC.98.044302





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