近日，中国科学院近代物理研究所超重核研究团队与合作者利用中国超重元素研究加速器装置（CAFE2），首次合成了新核素镤-210，该核素是目前已知的最缺中子的镤同位素。相关研究成果于5月29日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。
据介绍，合成与研究新核素是原子核物理研究的前沿热点，对于探索原子核的存在极限、揭示新物理现象、深化对物质结构的理解具有重大意义。然而，在极端缺中子的锕系核区，新核素的产生截面极低（皮巴量级），且寿命极短（毫秒甚至微秒量级），这对实验合成研究带来了巨大的挑战。
研究团队利用中国超重元素研究加速器装置（CAFE2）提供的钙-40束流轰击镥-175靶，通过熔合蒸发反应，在充气反冲核谱仪（SHANS2）上成功合成了质子滴线外新核素镤-210，并成功测量了该核素的α衰变能量和半衰期。
结合已有实验数据，团队拓展了重核区质子滴线附近核素α衰变性质的系统性，并检验了理论模型对远离β稳定线原子核性质的预言。基于其非禁戒α衰变特性，研究建议了镤-210基态的自旋宇称为(3⁺)，这一结论得到了大规模壳模型及粒子数守恒推转壳模型理论计算的支持。此外，根据测量的质子分离能，研究提供了镤-210中不存在托马斯-埃尔曼效应的实验证据。
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