近代物理所合成缺中子新核素205Ac

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中国科学院近代物理研究所实验物理中心超重核研究组研究人员，利用兰州重离子加速器（HIRFL）的充气反冲核谱仪（SHANS）实验装置，成功合成了缺中子新核素205Ac，并首次测量到该核素的α衰变能量和半衰期。

　　远离ß稳定线核素的合成及衰变性质研究是原子核物理研究的一个十分重要的领域。在目前的反应机制下，近质子滴线核素的产生截面已接近实验技术的极限，实验研究具有巨大的挑战性。从1998年发现质子数Z=89的Ac最缺中子的同位素206Ac之后的十几年间，该核区核素合成的研究进展缓慢。

　　研究人员利用HIRFL提供的能量为198 MeV的40Ca束流，轰击169Tm同位素靶，通过4n蒸发道产生目标核，从靶中反冲出来的目标核在飞行中被充气反冲谱仪SHANS快速分离并注入焦平面硅探测器中。实验利用α衰变链的能量-时间-位置关联测量技术，准确鉴别了205Ac。图(a)给出了在时间窗Δt(ER-α1)<0.2 s, Δt(α1-α2)< 2 s条件下，观察到的二维母子核α-α衰变关联能谱。图中清楚地看到一个新核素205Ac的α关联衰变事件，其衰变链信息展示于图(b)。

　　研究人员首次测量到该核素的α衰变能量和半衰期分别为Ea=7.935(30)MeV和T1/2=20(+97/-9)ms。其衰变性质与Ac同位素的衰变系统性很好地保持一致，半衰期与理论计算值（15 ms）也很好地符合。同时，实验中还观察到3个206Ac核素的α衰变事件，其结果是对206Ac核素基态衰变性质的首次验证。

　　研究结果发表在Physical Review C。