中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀—214，并在重核区首次发现强的质子—中子相互作用导致α衰变中α粒子形成概率显著增强的现象。相关研究近日发表于《物理评论快报》。寻找和合成极端条件下的原子核是当前核物理研究的重要课题。α衰变是重核区原子核的普遍衰变模式。虽然α衰变规律已经被研究了100余年，但原子核理论依然无法完美解释：α粒子究竟是如何在原子核中形成的？
它的形成受哪些原子核结构性质的影响？α衰变谱学不仅是用来鉴别重核和超重核素的有力工具，也是研究原子核结构信息的有效方法。研究人员利用兰州重离子加速器的充气反冲核谱仪SHANS装置，在N=126附近的轻锕系核区首次合成了新核素铀—214，并精确测量了铀—216、铀—218的α衰变性质。
其中，新核素铀—214仅观察到两条α衰变链，是目前SHANS谱仪上合成的新核素中反应截面最低的原子核，也是目前发现的最轻的铀同位素。根据新测量的实验数据，研究人员首次在重核区发现了强的质子—中子相互作用导致α衰变中α粒子形成概率显著增强的现象。这预示着在极端缺中子的超铀核区存在类似效应，有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。