中国科学院近代物理研究所团队联合合作方，借助新落成的强流重离子加速器装置（HIAF），成功合成并确认了稀有原子核铪-153。作为该大科学装置调试阶段收获的首个物理实绩，这一成果证实我国新一代强流重离子研究设施已拥有探索未知核素、扩充核素版图的实力。相关论文近日刊登于《科学通报》。
△铪-153在核素图上的位置，蓝线为已知核素边界。
质子与中子构成原子核，二者数量搭配造就了纷繁复杂的核素世界。探寻未知核素、厘清原子核存在极限，是核物理前沿的核心议题。铪-153地处缺中子重核区，堪称解析原子核结构演变及稳定边界的典型样本。精准发现并测定该核素，既能检验核理论模型，也能加深我们对原子核内在规律的理解。
△强流重离子加速器装置航拍图。
实验期间，科研组共捕获到10个铪-153离子。数据揭示，铪-153属于束缚或弱束缚核素，这与现有理论预测相符。此次探测得益于强流重离子加速器装置多项高性能关键技术的支撑，这些技术为捕捉生成概率极低的铪-153提供了保障。展望后续，伴随该大装置性能不断优化，探测灵敏度将稳步提升，在挖掘未知核区、发掘新核素以及探究极端条件下原子核特性等方面，必将发挥关键作用。