冈山大学、工业技术研究所、理化学研究所、大阪大学、京都大学、东北大学、维也纳工业大学表示,他们首次成功地人工产生了自然界中激发能最小的核态(异构体态)在世界范围内,由高亮度光子科学研究中心联合研究组宣布。

 在自然界中存在的3300多种原子核中,钍229的激发能最小。钍 229 的激发态称为异构态,它是唯一可以用激光激发的核激发态。然而,传统的异构体产生方法是一个涉及辐射的复杂过程,尚未获得实现激光激发所需的准确能量信息。

 在这种情况下,研究人员通过在大规模辐射设施(SPring-8)中使用使用高强度X射线的核共振散射技术,使自由产生大量异构体状态成为可能。用 X 射线照射基态钍 229 使其处于第二激发态,并使用核共振散射和高精度 X 射线绝对能量监测器观察到异构体的转变。它的优点是能够在清洁环境中几乎没有辐射的情况下生成异构体,并且通过成功生成处于受控状态的异构体,第二激发态的能量和寿命,以及从第二激发态到异构体。说可以准确地确定跃迁概率等,可以显着推进对钍229原子核的了解。

 钍 229 有望用作构建超精密“核钟”、寻找暗物质以及寻找物理常数随时间变化的舞台(平台)。预计这一结果将推动异构体状态的研究,并在实现这些方面取得重大进展。

纸张信息:[性质] 229th核钟异构体的X射线泵浦

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