日本理化學研究所6月8日宣布，一個國際聯合研究小組利用RI射（shè）束工廠的放（fàng）射性同位素射束（shù）加速器，在4天之內發現了從錳(25號元素)到鋇(56號元素)的45種新放射性同位素。新發現的同位素數量高於世界上約40種年（nián）平均發現的同位素數量。對破（pò）解（jiě）長期以來元（yuán）素的合成以及中子過剩原子核之謎打（dǎ）開了一扇窗口（kǒu）。

　　新放射性同位素是把（bǎ）鈾（yóu）238(92號元素，質量數238)通過超（chāo）導（dǎo）環形回旋加速器以（yǐ）光速的70%速度加速後（hòu），衝擊標靶鈹（pí）和鉛的原子核，利用其引發的飛行裂變而生成的。研（yán）究小組把生成的同（tóng）位素，用超導光束分離生成裝置（zhì）(BigRIPS)進行收集（jí）和分析，發現了中子過剩的新同位素。此次發現的新（xīn）放射性同位素中（zhōng），特別值得注目的是中子數為82的鈀128。 該研究成果將發表在《日本物理學（xué）會雜誌》(Physical Society of Japan)上。

　　原子核（hé）由質（zhì）子和中子組成，其性質由質子數和中子數決定。地球上約有300個金、鐵等天然存在的（de）穩定性原子核，但理論上（shàng）認為有（yǒu）10000個原子核，其中大部分為放射性同位素這（zhè）樣的不穩定原子核（hé）。比穩定原子核中子（zǐ）數少的（de）原子核稱為質子過剩核，比穩定原子核中子數（shù）多的原子核稱為中子過剩核。

　　約100年前科學家發現了放射性同位素，同時創（chuàng）建了原子核（hé）物理學。自此（cǐ），科學家開始了對天然存在（zài）的穩定原子核和半衰期（qī）較長的不穩定核的研究。之後，科學家利用（yòng）加速器人工生成同位素，原子核物理學與加速器技術以及同位素分離技術同時（shí）發展、成長，直至目前可（kě）以對半衰期極短的不穩定核進（jìn）行研究。

　　該國際聯合研究小組（zǔ）把穩定的原子核重離子射束通過高能加速，對標靶進行（háng）照射。利用（yòng）“彈丸碎裂反應”和“鈾238的飛行裂變”產生放射性同位素射束。特別是鈾（yóu）238的飛行裂變，能夠從質量數50至150的範圍內高效生成中子過剩同位（wèi）素。

　　研究小組在超導環（huán）形回旋加速器、理研環形回旋加速器和固（gù）定周波（bō）型環形回旋加速（sù）器、中段環形回旋加速器構成的（de）加速器（qì）係統中，用鈾射束撞擊標靶，飛行（háng）裂變後（hòu）生成放射性同位素。通過增強鈾射束強（qiáng）度，從20號元素至60號元素範圍內生成中子過剩（shèng）的新放射性同位素可能（néng）性大為提高。

　　之後，研究小（xiǎo）組把生成的同位素通過超導放射性同（tóng）位素分離生成裝置(BigRIPS)的（de）第一步，選別（bié）和分離中子過剩同位素。然後，分離後的（de）中子過（guò）剩同位素通過BigRIPS第二步，進行新同位素的粒子識別。粒子識別（bié）是根據生成的同位素的飛行時間、能量損失和（hé）到達（dá）檢測器的位置信息磁鋼度測定得出。

　　這些新（xīn）發現的同位素可能在宇宙中參與了從鐵至鈾的元素合成過程。特別是硒95、溴98、氪101、銣103、鍶106、鍶107、釔109、鈀128、碲143，是在元素合成過程中具有重（chóng）要（yào）位（wèi）置的原子核。今後通過對鈾射束增加強度，期待大量生成新的同位素，並對其半衰期和質量的測定，解破宇宙中（zhōng）元素合成過程（chéng）之（zhī）謎。