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科学家可能检测到奇特的氮-9同位素-(氮气同位素)
发布日期:2023-11-13 来源:重水 同位素 氙气 ,氪气, 氖气,氦气, 三氯化硼,三氟化硼,氘气, 一氧化碳, 甲烷

-9,它是一种非常罕见和奇特的原子核,它的原子序数是7,质量数是9,也就是说,它有7个质子和2个中子。你可能会想,这有什么奇怪的,不就是氮的一个同位素吗?是的,但是你要知道,氮-9是一个非常不稳定的原子核,它的质子和中子的比例远远偏离了贝塔稳定线,它的质子占了原子核的一半以上,它的中子太少了,核力不足以把它们粘在一起,所以它会立刻衰变,释放出一些粒子,变成其他的原子核。

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这种衰变叫做质子发射,也就是说,原子核会发射出一个或多个质子,减少自己的原子序数,增加自己的稳定性。质子发射是一种很少见的衰变方式,只有一些非常质子富的原子核才会发生。这些原子核都是在质子极限附近的,它们的原子序数接近或等于它们的质量数,它们的质子和中子的比例接近或等于1

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但是,氮-9不同,它的质子和中子的比例是3.5,它的质子占了原子核的77%,它的原子序数远远大于它的质量数的一半,它是一个非常质子富的原子核,它不仅在质子极限附近,而且在质子-中子反对称极限附近,所以它是一个非常极端的原子核。它的存在时间非常短暂,当它衰变时会发射出五个质子,变成氦-4。氮-9是第一个已知的发射五个质子的原子核,它是一个五质子发射体,是一个非常特殊的原子核,可以帮助我们了解原子核的结构和性质,以及核存在极限的位置。

中国和美国的一个研究小组可能已经创造了这个具有七个质子和两个中子的奇特氮同位素。

-9原子核将是第一个已知的通过释放五个质子而衰变的例子。

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研究人员对质子和中子数量严重失衡的原子核很感兴趣。这些富含质子或中子的原子核往往具有奇特的物理性质,为科学家提供了一种研究核结构极端案例的方法。

在密歇根州立大学国家超导回旋加速器实验室的一项实验中,美中团队向铍靶发射了一束强烈的氧-16原子束。从这次活动的产物中,该团队分离出了一束射向第二个铍靶的氧-13原子。在这次活动中形成的产物中,该团队检测到了一种可能对应于氮-9核的信号。

为获得他们已经发现了这种诡异的同位素的部分确认,科学家们建模了这种同位素的结构,发现它由一个被五个松散把持的质子包围的两个质子和两个中子的氦原子核组成。在最短暂的时间切片后质子衰变,通过一个量子隧道成功的逃离原子核。

如果得到证实,氮-9将成为第一个通过释放五个质子和α粒子衰变的核素。

目前,硼-7、氟-13、钠-17和钾-31是唯一已知的三质子发射体,而碳-8和镁-18是唯一通过发射四个质子衰变的两个原子核。

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