中科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），成功生成并确认了一种稀有原子核——铪-153。这一成果是大科学装置调试阶段产出的首个物理发现，证实了我国新一代强流重离子研究设备有能力探索未知核素、扩充核素版图。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。
原子核由质子与中子构成，二者数量的不同排列组合，造就了繁复多样的核素世界。探寻未知核素、厘清原子核存在极限，是核物理界的前沿课题。铪-153处于缺中子重核区，对解析原子核结构演化及稳定边界颇具价值。精准测定该核素，不仅能检验核理论模型，更能深化学界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，科研团队累计捕获到10个铪-153离子。数据显示，铪-153属于束缚态或弱束缚态核素，这与现有理论模型的推演结果吻合。此次探测之所以成功，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，即便铪-153的产生概率极低，依然被成功捕捉。展望未来，伴随该大科学装置性能不断优化，其探测灵敏度将持续增强，将在发掘新核素、探索未知核区以及研究极端条件下原子核特性等方面发挥关键作用。
