近日，我校空间科学与物理学院核物理交叉科学研究中心王守宇教授团队在核物理领域的国际权威期刊Physics Letters B（JCR一区，IF=4.95）上发表题为“First observation of high-spin states in ¹¹⁶In and possible new region of chirality”的研究论文。博士生许文政为文章的第一作者，王守宇教授为文章的通讯作者。

 

手性是自然界中的基本属性，在各个学科领域都有极其重要的意义。原子核的手性是核结构研究中的研究热点，近20年来被实验与理论学家们广泛讨论。原子核手性的探索有助于人类理解其它领域的手性。另外，在核物理研究中，丰中子核的结构信息极其重要，其往往蕴含着人类未知的新物理，表现出一些不同于已知原子核的性质，如旧幻数的消失和新幻数的出现等，理解这些新物理是人类科学技术取得进步的突破口。而手性在丰中子原子核中如何体现，研究结果相对匮乏，因为这些丰中子原子核的生成和其能级结构的探测都是相当困难的。

 

图1：弱束缚的⁷Li与¹¹⁶Cd非完全熔合反应

 

¹¹⁶In在核素图上位于稳定线附近偏丰中子一侧，使用稳定束流和靶材组合的熔合蒸发反应难以布居其高自旋态，所以目前为止，关于该核素的高自旋信息还是空白。王守宇教授团队使用弱束缚核⁷Li束流打¹¹⁶Cd靶引起的非完全熔合反应（⁷Li碎裂后相当于使用丰中子的³H放射性束流与靶发生熔合蒸发反应，如图1所示），首次布居了¹¹⁶In高自旋态，并发现了3条转动带，在图2中标记为1-3。其中正宇称带2和3经过实验和理论分析后，被指定为一对候选手征双重带；另外，相对论平均场计算还表明，在In同位素中，随着中子数增加跨过64亚壳后，组态对应转动带具有明显的三轴形变，结合上¹¹⁶In中候选手征带的观测，该工作建议了¹¹⁶In附近的丰中子120质量区可能是一个新的手性核区。此研究为丰中子区原子核的手性提供了重要的证据。

图2：本次工作建立的¹¹⁶In能级纲图，新发现的跃迁和能级标记为红色

 

Physics Letters B是粒子物理与原子核领域国际上最有影响力的快报期刊之一，用于发表实验和理论核物理、实验和理论高能物理、天体物理等方面高原创性，高影响力的研究成果。

本项研究工作得到了山东省基础研究重大项目、国家自然科学基金项目以及山东大学青年学者未来计划项目的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269323001235