科學家創造奇怪的南瓜形原子核：在450納秒內衰變

在質子發射的放射性元素中，镥-149原子核的半衰期最短。研究人員在3月16日的《物理評論快報》（Physical Review Letters）上撰文稱，該原子核可以在短短450納秒內就失去了一半的放射性（衰變為其他元素）。

镥（Lu）是一種稀土元素，在自然形態下是一種銀色金屬，原子序數為71。在稀土元素中，镥的豐度僅高于銩和放射性的钷，但仍比銀常見得多。通常情況下，镥會與金屬元素鐿（Yb）一起出現在地殼中。镥-176是一種比較常見的放射性同位素（占所有镥同位素的2.5%），半衰期約為380億年，可用于測量隕石的年齡。地球上的镥由镥-175和镥-176兩種同位素組成，其中只有镥-175是穩定的。

20世紀80年代，科學家觀察了镥的同位素镥-151的衰變，發現其會在基態時從原子核中釋放出一個質子。基態是一個原子處于最低能級的狀態，此時電子在離核最近的軌道上運動，這也是原子最穩定的構型。質子發射十分罕見，而镥-151是第一個被觀測到在穩定基態衰變時發射質子的同位素。

研究質子衰變可以讓研究人員窺視原子核的內部，了解質子和中子如何結合在一起。作為這項研究的一部分，于韋斯屈萊大學的物理學博士后研究者卡勒·奧蘭寧及其創造了一種新的镥同位素——镥-149，它的原子核中有71個質子和78個中子。他們發現，镥-149比镥-151更加奇特。首先，镥-149的原子核不是一個整齊的球體，而是一個被壓扁的橢球體，看起來有點像南瓜。這種現象被稱為“扁圓畸變”，而镥-149是迄今為止測量到的畸變最嚴重的原子核。

镥-149的半衰期也明顯短于镥-151的80.6毫秒。據報道，研究人員通過燃燒鎳的同位素鎳-58和釕的同位素釕-96來創造這種新的镥同位素。在研究中，镥-149衰變為鐿148，而鐿148本身也不會存在很長時間，其半衰期為250毫秒。研究人員表示，未來有可能創造出镥-148，其壽命可能比镥-149更長一些。（任天）