[新聞] 發現新質子幻數，揭示原子核穩定性新規則

看板Gossiping作者epiphyte (晴)時間6月前 (2025/07/20 16:23)推噓7(7推 0噓 2→)

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1.媒體來源: 科技新報 2.記者署名: 作者 Emma stein 3.完整新聞標題: 發現新質子幻數，揭示原子核穩定性新規則 4.完整新聞內文: 核物理學中，幻數代表能使原子核更穩定的特定質子數或中子數，目前已確認的幻數有 7 個。最近，物理學家在測量一種不穩定的矽同位素「矽-22」質量後發現新質子幻數 14 ，為核結構提供關鍵見解，也揭示原子核穩定性新規則，對研究宇宙元素形成及核力理論具重要意義。原子核由質子和中子組成，當質子數或中子數為特定幻數（Magic Number）：2、8、20、 28、50、82、126，由於核子以集體形式填滿某個能階，不易向更高能階躍遷，導致原子核展現更高穩定性；幻數的存在也是核殼層模型重要證據，證明核子（質子、中子）具有類似電子的殼層結構。自然界廣泛存在的氦、氧、鈣、鎳、錫、鉛元素，質子數分別與 2、8、20、28、50、82 幻數相對應，因此這些元素都具多個穩定天然同位素，錫更是擁有最多穩定同位素的元素。近年來，對奇異原子核的研究已確定新中子幻數 14、16、32、34，比如氧-22 同位素（ 14 個中子和 8 個質子）的中子數就具幻數特性，但新的質子幻數仍然很少見。基於核鏡像對稱理論，物理學家預測氧-22 的鏡像同位素矽-22（8 個中子和 14 個質子），其質子數 14 應該也是幻數，然而矽-22 產量低且半衰期短，無論製造還是測量都極具挑戰性，因此理論迄今未能驗證。直到最近，中國科學院現代物理學研究所（IMP）團隊使用改進的質譜技術，成功測量矽 -22 基態質量，藉此計算矽-22 的質子配對能，並將其與氧-22 中子配對能進行比較，從而揭示新的質子幻數 14。研究還發現與氧-22 的中子分布相比，矽-22 的質子空間分布更加分散，表現出輕微對稱性破缺（Symmetry breaking）。這些發現不僅可深入了解宇宙元素如何形成，還可以增強理解結合原子核的作用力。新論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。 5.完整新聞連結 (或短網址)不可用YAHOO、LINE、MSN等轉載媒體: https://technews.tw/2025/07/18/magic-number-silicon-22-proton-atomic-nuclei/ 6.備註: -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.138.32.231 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1752999782.A.7AC.html

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eva19452002

07/20 16:24, 6月前 , 1^F

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推

t4lin

07/20 16:25, 6月前 , 2^F

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olozil

07/20 16:26, 6月前 , 3^F

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