由Phys的Ingrid Fadelli创作
（同organic）有机 阿贡国家实验室阿特拉斯设施的阿贡充气分离器
HPGe探测器的Gammasphere阵列，也显示了，没有在这项工作中使用，但将是未来研究的关键组成部分
信用:多尔蒂等人
萨里大学、约克大学、爱丁堡大学和阿尔贡国家实验室的研究人员最近重新审视并解决了一些与已知最重质子发射核185Bi衰变相关的长期困惑
他们的论文发表在《物理评论快报》上，概述了在阿贡国家实验室的ATLAS设施中使用两种先进装置获得的重要新结果，即碎片质量分析仪(FMA)和阿贡充气分析仪(AGFA)
进行这项研究的研究人员之一丹尼尔·多尔蒂告诉《物理》杂志，“长期以来，由于形状共存(不同的构型在能量接近的情况下共存)和形状变化，人们对核图的这个区域特别感兴趣，无论是从实验还是理论上都是如此。”
（同organic）有机
奇异的185铋核引起了特别的兴趣，因为它是一个基态质子发射器(即
e
可以通过从基态发射质子来衰变)并且它的衰变有许多特征是不被理解的
" 正在研究的185铋衰变的主要特征是原子核的半衰期和它的“受阻”α衰变分支，原子核的半衰期比质子发射理论预测的要长得多
更好地掌握这些特征将对核图的这一特定区域产生几个重要的影响，同时也增强物理学家对质子发射原子核的全面理解
“由于美国阿尔贡国家实验室新的和改进的实验可能性，我们决定是时候重新审视这个问题了
S
”，多尔蒂解释道
“在第一个实验中，在由约克大学的安德烈耶夫领导的FMA大学，我们检测到了一些有趣的信号(见下文)，但还没有完全确信我们已经解决了这个问题
因此，我们在同一个实验室提出了一个与AGFA互补的实验，以证实(或反驳)我们的发现
" 多尔蒂和他的同事最近的研究是罕见的核物理研究合作之一，涉及英国的三个不同团队
研究人员取得的重要成果最终是这一合作的产物，也是由Darek Seweryniak领导的阿贡国家实验室的实验室提供的先进设备的产物
多赫蒂说:“185Bi的原子核是在聚变反应中产生的，但185Bi只代表了反应总数的非常小的一部分(我们会说它在核物理中有一个小的横截面)。”
“分离器的设置使得185Bi到达焦平面(这样我们就可以研究它的衰变特性)，但是背景通道被抑制了
然后，我们将原子核植入定制的硅条探测器中，该探测器的总像素为160×160 = 25600，使我们能够测量其衰变
" 在他们的第一个实验中，多尔蒂和他的同事们还在他们植入原子核的位置周围放置了一个锗探测器阵列
这使得他们能够测量电磁衰变(即
e
g射线和X射线光子)
在他们收集的数据中，研究人员发现了以前观察到的质子发射基态之前是新的长寿命激发态的电磁衰变的证据
这一水平被称为“异构体”，似乎是早期实验工作中确定的185铋原子核半衰期异常长的原因，早期实验工作无法观察到这种异构体
这反过来意味着基态半衰期比早期工作中声称的短约20倍
多尔蒂说:“为了证实这一点，我们想做的是观察这种异构体被绕过的衰变，而此时新的AGFA刚刚上线，所以我们选择利用这一点来最大限度地提高效率。”
“然而，隐含的较短半衰期太短，无法用传统技术直接测量
我们使用的技巧是记录信号的“波形”,以便离线仔细分析
" 经过广泛的分析，研究人员最终确定了几种只能用非常快速的质子衰变来解释的波形
这些观察证实了他们在几年前的第一次实验中收集的发现
多赫蒂说:“除了是最重的质子发射核之外，185Bi是特别的，因为它也是衰变为具有主壳层闭合(更简单和更稳定的构型)的子核的唯一例子。”
“由于先前确定的半衰期，它的受阻衰变并不为人所知，而我们工作中确定的新的、更短的半衰期更符合理论，证明质子衰变实际上是一个相对简单的过程
这与预期一致，因为与也是量子隧道现象的α衰变不同，我们不需要考虑靠近核表面的新粒子的形成，因为质子存在于原子核内
" 这组研究人员收集的发现为185铋衰变背后的动力学提供了新的见解
在未来，它们可以作为质子发射原子核理论的重要基准
这将很可能在拓宽现有的核物理知识方面发挥至关重要的作用，通过描述奇异的富含质子的原子核的特性，并解释一些现象，如与一些天体物理场景(例如
e
，x光爆发)
“要理解这个核心，还有很多工作要做，”多尔蒂补充道
“进一步的‘衰变光谱’(我
e
我们所做的)需要测量，尤其是如果我们能够利用在低能量下非常灵敏的锗探测器
此外，我们希望使用反冲衰变标记技术进行束内光谱测量
这对于确认我们在论文中提出的国家的具体任务是很重要的
" 除了增强对185Bi衰变的理解，多赫蒂和他的同事们最近的工作可能为寻找更重的光子发射原子核打开新的可能性
虽然这些搜索可能很难进行，并且将涉及具有挑战性的测量，但阿尔贡国家实验室的ATLAS设施中的工具可用于搜索潜在的质子发射器，例如188，189At，194，195Fr和200，201Ac
如果成功，这样的研究努力将揭示质子放射性的新领域
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