不止汞同位素！科学家发现铋同位素形状也可从圆球体变成橄榄球

欧洲核子研究中心ISOLDE设施的一个国际小组，近日发表于《物理评论快报》的一篇研究报告表示，从圆球体到橄榄球的交替不再是汞同位素的唯一专利。

同位素是一种化学元素的形式，其原子核中的质子数量相同，但中子的数量不同。

原子核通常是球形或接近球形的。不过对于一个特定的元素来说，当中子的数量发生变化时，核的形状会逐渐发生变化，甚至会突然发生变化。然而，50年前，在ISOLDE进行的一项实验显示，汞同位素的原子核，实际上在形状上发生了巨大的交替，从球形到明显的橄榄球，因为单个中子会从原子核中移除或添加到原子核中。

这一发现仍然是过去50年来核物理学中最引人注目的发现之一，而且科学家们从那时起就一直在想，除了汞之外，其他元素是否也显示出这种不寻常的“形状交错”现象呢？

在ISOLDE进行的新研究中，已经为这个问题提供了一个答案。通过使用ISOLDE的超灵敏共振电离激光离子源，该研究团队现在已经表明铋的同位素也显示出形状交错的情况。

研究小组检查以低于每秒一个原子的低速率产生铋核，发现拥有83个质子和105个中子的铋-188的原子核，比其最接近的核邻居铋-189（多一个中子）和铋-187（少一个中子）的原子核半径要大很多。有趣的是，这种半径的急剧增加，揭示了从球体到一个明显的橄榄球形状的变化，发生在相同的中子数（即105），与汞同位素中形状交错的开始时间相同。

研究人员总结道，没有直接从理论或实验中看到铋核也会表现出形状交错，但是可以肯定的是这种行为不再是汞同位素独有的。

题为Large Shape Staggering in Neutron-Deficient Bi Isotopes的相关研究论文发表在《物理评论快报》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.192501