中国科学家首次合成新核素：镤-210

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中国科学家首次合成新核素：镤-210

来源：观察者网
2025-06-05 14:38:34

据中国科学院近代物理研究所网站4日消息，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。

实验测得的α衰变能谱和母子核α粒子能量的二维符合散点图

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。

新一代充气反冲核谱仪（SHANS2）

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热门评论

意义何在？

最关键的意义就是能否发现新元素，发现了基本上就是诺奖了。目前元素周期表已经填满7列，谁开胡第8列第1个元素，就等于开创了一个新的元素纪元。
报道里说了，这次打靶是在中国超重元素研究加速器装置（CAFE2）上打的，这个装置2022年建成，创造了目前国际同类装置运行束流参数的最高流强的记录，新元素就是超重元素。
日本之前发现了第113号元素，这是非欧美国家发现的第一个元素。

新元素的发现的意义和荣誉虽然巨大，但想发现太难太难了，这次发现的镤-210的合成截面仅约7皮巴，1靶恩是一平方厘米的10的负24次方，大约相当于一个铀原子核那么大小。而1皮巴仅有一平方厘米的10的负36次方，相当于一个铀原子核的万亿分之一。
报道中说了，这个核素是在极端缺中子的锕系核区，在这个区域新核素的产生概率极低，约亿亿次的轰击才能产生一个目标核素。

这次发现，已经将已知镤同位素边界推向N=118壳层附近，为超重核区质子滴线位置提供了关键标定点。而且理论值与实验数据高度一致，已经为第119，第120新元素的发现做好了理论和试验准备，只等概率出现了。