作者:RIKEN 实验中使用的质子敲除反应示意图
信用:RIKEN 来自RIKEN Nishina加速器科学中心的科学家及其合作者已经表明，从氟原子核中敲除一个质子——将其转化为富含中子的氧同位素——会对原子核的状态产生重大影响
这项工作有助于解释一种被称为氧中子密度异常的现象
中子核是一个点，在这个点上，向原子核中加入单个中子会导致它立即滴下一个中子，这就限制了原子核中中子的丰度
这对理解超新星和中子星等富含中子的环境很重要，因为德里普林的原子核通常会经历β衰变，在β衰变中，一个质子转化为一个中子，推动它在元素周期表中上升
不为人所知的是，为什么氧的dripline(有8个质子)是16个中子，而氟的dripline(只有一个额外的质子)是22个中子，这个数字要大得多
为了试图理解为什么，研究小组使用由RIKEN和东京大学运营的RI束工厂，创造了一个奇异的原子核，氟25，它有9个质子和16个中子
16个中子和8个质子形成了一个完整的壳，使它成为一个特别稳定的“双魔”核，而一个额外的质子——被称为“价质子”——存在于该核之外
然后光束与一个目标碰撞，撞出质子，留下氧24，SHARAQ分光计被用来分析产生的原子核
显示氧滴线异常位置的核素图
信用:RIKEN 研究人员分析了所谓的“光谱因子”，这是用来衡量原子核中核子之间相互作用对单个粒子的影响
传统观点认为，敲除质子会使核心——氧24——处于被称为基态的最低能量状态
然而，实验发现这不是真的，氟同位素核心的氧24大多以与氧24本身截然不同的激发态存在
日射束工厂的夏拉克探测器
信用:RIKEN 根据发表在《物理评论快报》上的这项研究的主要作者Tsz Leung Tang的说法，“这是一个相当令人兴奋的结果，它告诉我们，在原子核中增加一个单价质子——在这种情况下是一个双重魔法——可以对原子核的状态产生显著的影响
计算表明，已知的相互作用，包括张量力效应，不足以解释这一结果
我们计划进行进一步的实验来确定氟中dripline延伸的机制
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