日本理化學研究所仁科加速器研究中心的一個國際聯(lián)合研究小組，利用重離子加速器設施（RIBF），對氪98、氪100（質(zhì)子數(shù)36，中子數(shù)分別為62和64）原子核的低激發(fā)態(tài)進行研究后發(fā)現(xiàn)，氪98原子核中有兩種不同形狀共存的現(xiàn)象。

原子核中的質(zhì)子和中子由強相互作用連結(jié)在一起，互相纏繞形成原子核。原子核形狀由原子核內(nèi)部的對稱性及其能量決定。在質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都為幻數(shù)的情況下，原子核內(nèi)部在球?qū)ΨQ狀態(tài)下能量最低，原子核呈球形。隨著原子核內(nèi)部質(zhì)子和中子數(shù)發(fā)生變化，原子核的形狀會變?yōu)闄E球形，出現(xiàn)扁橢球（碟形）和長橢球（橄欖形）兩種形狀。

原子核存在兩種形狀共存的現(xiàn)象。如A型的原子核在其中子數(shù)增加向B型變化時，一些原子核會同時呈現(xiàn)A型和B型，這種現(xiàn)象稱為“形狀共存”。不同形狀同時存在是僅發(fā)生在原子核的量子現(xiàn)象，這種原子核較為稀少。形狀共存對于觀察原子核內(nèi)部的對稱性變化非常重要。發(fā)現(xiàn)和研究形狀共存原子核是原子核研究的重要課題之一。

之前的研究表明，在中子數(shù)達到60時，質(zhì)子數(shù)38的鍶與質(zhì)子數(shù)40的鋯原子核的形狀發(fā)生劇烈變化，但質(zhì)子數(shù)為36的氪原子核未出現(xiàn)明顯變化。此次，研究小組利用RIBF觀察中子數(shù)超過60的氪98和氪100原子核，通過將觀測伽馬射線獲得的原子核激發(fā)態(tài)能級與理論計算進行對比，他們發(fā)現(xiàn)，氪98原子核中有長橢球形和扁橢球形混合共存的現(xiàn)象。

研究成果近日發(fā)表在《物理評論快報》網(wǎng)絡版上。（記者 陳超）

日本研究小組發(fā)現(xiàn)氪98原子核同時存在兩種形狀

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