近日，中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所研究人員與來自法國(guó)、羅馬尼亞、芬蘭等國(guó)家的合作者在原子核的橫向搖擺運(yùn)動(dòng)(transverse wobbling)研究中取得進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在Physical Review C上。

對(duì)原子核的搖擺運(yùn)動(dòng)的研究是驗(yàn)證原子核是否具有穩(wěn)定三軸形變的主要手段。自2014年理論物理學(xué)家首次預(yù)言原子核存在橫向搖擺運(yùn)動(dòng)以來，科學(xué)家已經(jīng)開展了大量研究。然而，實(shí)驗(yàn)上，僅在偶偶核130Ba中等自旋區(qū)發(fā)現(xiàn)存在原子核的橫向搖擺帶。人們對(duì)偶偶核中橫向搖擺運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知非常有限。

研究人員提出在A~130質(zhì)量區(qū)的偶偶核中尋找新的橫向搖擺核。該實(shí)驗(yàn)是在芬蘭Jyvaskyla大學(xué)的重離子加速器上完成的。實(shí)驗(yàn)中使用了高純鍺陣列(JUROGAM II)、充氣反沖核譜儀(RITU)、焦平面探測(cè)陣列(GREAT)等設(shè)備。其中，JUROGAM II陣列包含24個(gè)Clover型和15個(gè)tapered型高純鍺探測(cè)器，因此實(shí)驗(yàn)可獲得極高的統(tǒng)計(jì)量以保證完成高精度線性極化的測(cè)量。

研究中發(fā)現(xiàn)，136Nd中兩條中等自旋帶的實(shí)驗(yàn)信息滿足橫向搖擺的特征。為了深入理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究人員發(fā)展了新的粒子轉(zhuǎn)子模型。該模型的計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，因此進(jìn)一步確定了該核的橫向搖擺特征。這是在偶偶核中發(fā)現(xiàn)的第二例橫向搖擺運(yùn)動(dòng)核。該工作有助于人們更深入地理解原子核的三軸形變。相關(guān)研究工作獲得中科院特別研究助理項(xiàng)目和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果和粒子轉(zhuǎn)子模型計(jì)算結(jié)果的對(duì)比。實(shí)心點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，線表示理論計(jì)算的結(jié)果