大阪城市大学的研究人员发现，钛-48的核结构随着离核中心的距离而变化，在壳结构和α-团簇结构之间转换。这一发现挑战了传统的核构型观点，并可能为重核α衰变过程提供洞见，这是近一个世纪以来核物理学界的一个难题。来源:SciTechDaily.com
一项新的研究揭示了钛-48原子核的结构变化，一个100年的物理学谜团可能即将被解开。
我们周围的世界是由肉眼看不见的粒子组成的，但物理学家们继续深入了解这个神秘的领域。大阪城市大学(OMU)科学家发表在《物理评论C》杂志上的研究结果表明，原子的核结构可能会随着质子和中子离原子核中心的距离而变化。
OMU研究生Maito Okada，副教授Wataru Horiuchi和来自科学研究生院的Naoyuki Itagaki教授将使用理论模型的计算与现有的实验数据进行了比较，以确定钛最常见的同位素钛-48是具有22个质子和26个中子的壳模型结构还是α-簇(α簇)结构。
随着离核中心距离的增加，钛-48的核结构由壳型结构转变为α-团簇结构。资料来源:大阪城市大学
α星团与核不对称
虽然壳层模型是对称的，但α-簇结构被认为在原子核的外部区域有一个α粒子，形成不对称的结构。α-粒子和氦一样，有2个质子和2个中子。在α衰变中，这个粒子被发射出来;例如，如果发生这种衰变，钛-48就会变成钙-44。
OMU团队计算了高能加速质子和α-粒子对钛-48的碰撞效应。这是基于一种核反应理论，其中质子对原子核的撞击反映了目标原子核表面附近的结构，而α-粒子对原子核的碰撞反映了外围区域的结构。
具有挑战性的公司常规核理论
结果表明，钛-48从壳型结构转变为α-团簇结构，这取决于与原子核中心的距离。
堀内教授谈到伽莫夫核衰变理论，兴奋地说:“这些结果颠覆了对核结构的传统理解，有望为近100年来未能解决的重核α衰变过程提供线索。”“在未来，我们希望扩展通过这项研究获得的结果，以应对解决与重核有关的问题的挑战。”
参考文献:“Shell-cluster transition in 48Ti”，作者:M. Okada, W. Horiuchi和N. Itagaki, 2024年5月24日，Physical Review C. DOI: 10.1103/ physrev .109.054324
