近代物理所等合成缺中子新核素219Np并测得其衰变性质

　　近日，中国科学院近代物理所利用兰州重离子加速器（HIRFL）成功合成新核素219Np（Z=93，N=126），并首次测量了它的a衰变能和半衰期。

图1.实验观测到的219Np的a衰变链

图2.(a)：奇质子数N=124、126、128、130的同中子素的单质子分离能Sp随质子数的变化情况；(b)：奇质子数N=124、126、128的同中子素的a衰变约化宽度δ2随质子数的变化情况。图中红色实心圆圈代表219Np的数据

　　219Np是目前合成的中子数N=126的最重半幻数原子核，同时也是93号镎元素中最缺中子的同位素。它的合成为理解N=126幻数在超铀核区的演化问题、N=126附近缺中子核素的存在极限问题以及检验Z=92质子亚壳的理论预言提供了必要的实验数据。

　　为了研究219Np，科研人员在充气反冲核谱仪上用10天的束流时间开展了36Ar束流轰击187Re靶核的实验。实验运用能量-位置-时间关联测量方法，成功观测到一条完整的219Np的a衰变链，测量得到母核219Np的a粒子衰变能量为9039(40)keV，半衰期为0.15(+0.72/-0.07)ms，该衰变被指认为从母核219Np的基态到子核215Pa的基态的a跃迁。实验确定的219Np的单质子分离能为-301(83)keV，这表明219Np是一个处在质子滴线外的原子核，也是目前已知的N＝126同中子素中最重的半幻数核。根据N=126附近同中子素链的单质子分离能随质子数Z的变化，发现在Z=91和Z=93之间N=126同中子素链的单质子分离能没有出现明显偏离系统性的趋势，这一结果是Z=92质子亚壳在该区域不存在的又一实验证据。此外，该研究还根据a衰变约化宽度的系统性对N=126中子壳在超铀核区的弱化情况进行了讨论。

　　相关研究成果发表在Physics Letters B上。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究计划、中科院等的资助合作，以及来自中科院理论物理研究所、南京大学的科研人员的合作。