科技日报讯 （记者刘霞）质子发射（又称质子放射性）是一种罕见的原子核衰变现象，指质子从原子核中逃逸的过程。芬兰于韦斯屈莱大学加速器实验室报告称，他们合成出目前已知最重的质子发射原子核——砹-188。这项成果为人类探索物质极限和原子核结构打开了新窗口，相关论文发表于最新一期《自然·通讯》杂志。
在核物理研究领域，放射性衰变始终是核心课题之一。质子发射作为其中一种特殊形式，犹如自然界为科学家预留的“显微镜”，能让他们窥见极端条件下核结构的奥秘。当原子核通过发射质子趋向稳定时，往往会展现出令人惊叹的物理特性。
研究团队最新合成的砹-188同位素由85个质子和103个中子构成，是砹元素家族中最“轻”的成员。砹元素在地壳中的含量极其稀少，总量估计不足一汤匙。由于砹-188寿命转瞬即逝（半衰期极短）且生成截面极低，研究难度极大。生成截面指核反应发生时有效作用区域的横截面积。
实验过程中，科学家们利用锶-84离子束轰击天然银靶，通过熔合蒸发反应锻造出砹-188原子核。随后借助RITU反冲分离器的精密检测系统，成功捕捉到这个稍纵即逝的“核素精灵”。
此外，理论模型显示砹-188原子核呈现独特的“西瓜形”结构。研究还发现，其价质子（即参与反应的最外层质子）的结合能出现异常变化，这可能源于重核区域内某种前所未见的相互作用机制。
研究团队强调，最新进展将质子发射原子核的质量纪录推向了新高度。此外，它不仅揭示了重核区质子发射的独特机制，更为理解原子核形状演化提供了关键线索。