遠(yuǎn)離穩(wěn)定線原子核的殼結(jié)構(gòu)和殼演化是目前原子核物理研究的重要課題。含有82個質(zhì)子和126個中子的208Pb原子核是目前已知的最重的球形雙幻核，其具有的雙閉殼結(jié)構(gòu)是原子核物理中殼模型理論框架的基石之一。近年來，人們對Pb同位素附近缺中子一側(cè)核素的殼演化、形狀共存等現(xiàn)象的研究已經(jīng)比較詳細(xì)。但是，受實驗產(chǎn)額和短壽命條件的限制，對于中子數(shù)N = 126的核素中極端豐質(zhì)子核素的殼效應(yīng)和殼演化研究還非常有限。此前，雖然有實驗證實了在質(zhì)子數(shù)Z = 92的U同位素中存在N = 126殼效應(yīng)弱化的實驗現(xiàn)象，但是對于Z > 92的核素中N = 126殼效應(yīng)是否依然存在的問題還沒有相應(yīng)的實驗研究。

近日，中科院近代物理所、廣西師范大學(xué)、北京大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院理論物理所、俄羅斯聯(lián)合核子研究所等國內(nèi)外9家單位的科研人員利用蘭州重離子加速器的充氣反沖核譜儀SHANS裝置開展了相關(guān)實驗，在N ≈ 126的輕錒系核區(qū)首次觀測到了Z = 93的新核素220Np，這是繼發(fā)現(xiàn)新核素219, 223, 224Np之后，在該同位素鏈中發(fā)現(xiàn)的又一個新核素。借助于先進(jìn)的波形采樣數(shù)字化電子學(xué)系統(tǒng)，研究人員首次觀測到了新核素220Np的8個α衰變事件。實驗中測量的220Np衰變鏈中各核素的α衰變能譜和α衰變壽命的分布如圖1所示。基于新測量的α衰變性質(zhì)以及結(jié)合之前發(fā)表的219Np和223Np的數(shù)據(jù)，研究人員在Np同位素的N = 126中子殼附近，首次建立了α衰變系統(tǒng)性規(guī)律（如圖2(a)和(b)）。

重核素的α衰變系統(tǒng)性規(guī)律是反映原子核殼效應(yīng)的重要實驗依據(jù)。根據(jù)獲得的實驗結(jié)果，研究人員首次給出了N = 126殼效應(yīng)在Z = 93 Np同位素中仍然存在的實驗證據(jù)。同時，確定了Np同位素中質(zhì)子滴線的準(zhǔn)確位置（如圖2(c)），這一結(jié)果是在Z ≥ 83的奇Z核區(qū)，首次將豐質(zhì)子核素的質(zhì)子滴線位置擴(kuò)展到了Z = 93的同位素中，這也是目前已知的質(zhì)量數(shù)最大的質(zhì)子滴線位置。

該工作得到了國家重點研發(fā)計劃、中國科學(xué)院B類先導(dǎo)科技專項培育項目、國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點研究項目、廣西自然科學(xué)基金項目以及俄羅斯基礎(chǔ)研究項目的支持。