中國科學院近代物理研究所與重離子科學與技術全國重點實驗室的科研團隊，在核物理研究領域取得重大突破。該團隊聯(lián)合國內(nèi)外合作者，依托蘭州重離子加速器國家實驗室的先進裝置，成功合成出全新核素锫-235及其衰變產(chǎn)物镅-231，相關成果已發(fā)表于國際權威期刊《Physics Letters B》。

此次研究聚焦于質(zhì)子數(shù)95至97的缺中子錒系核區(qū)，該區(qū)域因原子核裂變位壘較低、產(chǎn)生截面極小（僅皮巴量級），且存在多種衰變模式競爭，長期以來被視為核合成領域的"無人區(qū)"。研究團隊創(chuàng)新性地采用中國超重元素研究專用加速器（CAFE2）提供的強流氬-40束流轟擊金-197靶，通過熔合蒸發(fā)反應，在充氣反沖核譜儀（SHANS2）上首次觀測到锫-235的合成信號。

實驗過程中，科研人員運用單原子核靈敏探測技術，成功捕獲三條具有能量-位置-時間關聯(lián)的阿爾法衰變鏈。精確測量顯示，锫-235的衰變粒子能量達7632千電子伏特，其子核镅-231的衰變能量為7109千電子伏特，半衰期確定為75秒，阿爾法衰變分支比為17%。這些數(shù)據(jù)不僅填補了缺中子锫-镅同位素衰變體系的空白，更將人類對重核區(qū)核結構的認知邊界向前推進了重要一步。

研究團隊還對現(xiàn)有理論質(zhì)量模型進行了系統(tǒng)性驗證。對比發(fā)現(xiàn)，針對極端缺中子锫-镅同位素，主流理論計算的阿爾法衰變能普遍高于實驗值約10%-15%，且對锫同位素衰變趨勢的預測存在顯著偏差。這種理論與實驗的差異為優(yōu)化核質(zhì)量模型提供了關鍵實驗約束，特別是為改進描述重核裂變位壘的微觀理論提供了重要依據(jù)。

該成果標志著我國在超重新核素合成領域達到國際領先水平，相關技術平臺和探測方法為探索更重元素合成奠定了堅實基礎。研究過程中發(fā)展出的強流束流-反沖核分離技術體系，已具備向更重核區(qū)拓展的潛力，有望在合成119號、120號元素等前沿課題中發(fā)揮關鍵作用。