原子核不一定是球形的，還可能是梨形

實驗發現鋇-144原子核呈梨形，並且這一結構的不對稱程度要比此前預測的更加顯著。

圖片來源：APS/Alan Stonebraker

大多數的原子核都是球形或者比較接近球形的橢球形，就像橄欖球一樣。根據原子核理論，某些原子核中的質子和中子會聚集成罕見的梨形，但僅有少量變形的原子核得到了實驗證實。最近，研究人員確認了鋇-144（含有56個質子和88個中子的原子核）也是這獨特家族的一員，它的形態甚至要比理論所預言的更加扭曲，這一發現或許會改變現有的核結構模型。

要想驗證原子核是否為梨形，最直接的方法就是尋找不同核狀態間的八極形變（octupole transition），這是梨型結構原子核特有的現象。利用這一手段，研究人員先後確認了鐳-224、鐳-226及其他一些重核原子均為梨形。幾十年來，理論家們一直預測相對較輕的鋇-144也應當為非對稱結構，但由於該同位素的半衰期很短，研究人員至今都無法在其衰變前獲得足夠多的同位素來進行研究。

近日，來自美國、英國和法國的一組科研團隊利用美國阿貢國家實驗室的CARIBU裂變源及ATLAS加速器製備了鋇-144原子束，使其與鉛箔發生碰撞並進入激發態。通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度（也就是形變程度）是核結構模型中預測數值的兩倍多。但現在下結論還為時尚早，畢竟測量到的核變形中的實驗不確定性也很大。

該項研究發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）期刊上，。

撰文 傑西卡·托馬斯（Jessica Thomas）

翻譯 張雪

審校 丁家琦

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