资讯中心

原子核传统上被描述为没有太多内部结构的球形斑点，这一图景得到了经典壳模型的支持。然而，几十年来，研究人员已经知道，一些激发核中的质子和中子会形成类似分子的结构，其中核子簇扮演着原子的角色。现在，中国科学院李鹏杰及其同事的实验提供了迄今为止最明确的证据，表明原子核即使在基态也可以“聚集”。

聚类的实验证据主要针对质子和中子数量相等的原子核。这些原子核可以分解成超稳定的阿尔法粒子，该粒子由两个质子和两个中子组成。添加中子会改变一切，理论和实验表明，富中子原子核可以在基态形成团簇。例如，稳定同位素铍 9 有四个质子和五个中子——这是两个阿尔法原子和一个额外中子的成分。尽管铍 9 的实验表明存在基态团簇，但奇数个中子使理论处理更具挑战性，而且这一图景尚未通过最先进的计算得到验证。

铍 10 不稳定，但更容易建模，因此李和他的同事将同位素束发送到固体氢目标中，导致氢原子核（质子）从铍 10 原子核中“敲除”α 原子。检测到这种相互作用的所有三种产物——质子、α和剩余的氦6碎片——使研究人员能够直接测量原始原子核中α的位置，并将结果与最新的计算结果进行比较。研究小组表明，铍10的基态类似于双原子分子，其中两个α粒子像原子一样运行，两个中子像一对电子一样绕轨道运行，形成共价键。