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合成與研究新核素是原子核物理的前沿熱點，對探索原子核存在極限、檢驗核質量模型、揭示新衰變模式具有重要意義。近日，中國科學院近代物理研究所等首次成功合成了新核素锫-235及其阿爾法衰變子核镅-231。該研究為理解重核區原子核的核結構、衰變特性等提供了重要實驗依據，進一步拓展了核素的認知版圖。研究團隊利用中國超重元素研究專用加速器（CAFE2）提供的極高流強的氬-40束流轟擊金-197靶，通過熔合蒸發反應，在充氣反沖核譜儀（SHANS2）上首次合成了锫-235與镅-231。基于單原子核靈敏的探測鑒別技術，團隊觀測到三條具有能量—位置—時間關聯的阿爾法衰變鏈，首次測量了锫-235和镅-231的阿爾法衰變粒子能量，并測量了镅-231的半衰期。研究團隊還系統比較了相關理論質量模型對錒系核區阿爾法衰變能的預言能力。結果顯示，對于極端缺中子的锫和镅同位素，理論計算值系統性地高于實驗值，且對锫同位素的變化趨勢預言與實驗存在顯著偏離。這一差異為理論模型的進一步改進提供了重要實驗依據。相關研究成果發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。研究工作得到國家重點研發計劃、中國科學院相關項目等的支持。論文鏈接新核素锫-235衰變鏈