科学家发现铅-208呈橄榄球形状 打破了核物理的基本规则
几十年来，科学家一直认为铅-208 是一个“双魔力”且高度稳定的原子核，呈完美的球形。然而，一项开创性的新研究打破了这一假设，揭示了它的原子核实际上是细长的，很像橄榄球。
通过使用先进的伽马射线光谱仪和高速粒子碰撞，研究人员发现了意想不到的量子行为，这与长期以来的核理论相矛盾。这一发现迫使物理学家重新思考核结构的基本原理，可能会重塑我们对重元素及其在宇宙中形成的理解。
由萨里大学核物理小组领导的国际研究小组推翻了长期以来对铅-208（208Pb）的认识。科学家以前认为这个原子核是完美的球形，但新发现表明它略微拉长。这一发现挑战了关于原子核结构的基本观点，并可能重塑我们对宇宙中最重元素形成方式的理解。
铅-208 以其“双魔核”的超强稳定性而闻名，是迄今为止发现的最重的核。然而，发表在《物理评论快报》上的一项研究使用高精度实验技术分析了它的形状。研究人员发现，铅-208 的核并非完美的球体，而是被巧妙地拉伸成橄榄球状（长球体）。
萨里大学数学与物理学院的这项研究的首席研究员杰克·亨德森博士解释说：
“我们能够使用世界上最灵敏的实验设备结合四次独立测量来进行此类研究，这使我们能够进行这项具有挑战性的观察。我们看到的结果让我们感到惊讶，最终证明铅-208 并非球形，而人们可能会天真地认为如此。这些发现直接挑战了我们核理论同事的成果，为未来的研究开辟了一条令人兴奋的途径。”
科学家们利用美国伊利诺伊州阿贡国家实验室最先进的 GRETINA 伽马射线光谱仪，用加速到光速 10% 的高速粒子束轰击铅原子——相当于每秒绕地球一圈。相互作用产生了独特的伽马射线指纹，记录了铅-208 原子核中激发量子态的特性——换句话说，原子核被激发了——进而被用来确定其形状。
包括萨里核理论小组的理论物理学家在内的理论物理学家正在重新审视用于描述原子核的模型，因为实验表明原子核结构比以前想象的要复杂得多。
萨里大学这项研究的首席理论家保罗史蒂文森教授说：
“这些高度灵敏的实验为我们自以为非常了解的事物提供了新的启示，也为我们提出了理解其原因的新挑战。一种可能性是，在实验过程中，铅-208 原子核的振动并不像之前假设的那样有规律。我们现在正在进一步完善我们的理论，以确定这些想法是否正确。”
该研究汇集了来自欧洲和北美领先核物理研究中心的专家团队，对核物理的基本原理提出了挑战，并为核稳定性、天体物理学和量子力学的研究开辟了新的途径。
编译自/ScitechDaily
