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物理:「魔法」の核 42Si

Nature 435, 7044 doi: 10.1038/nature03619

原子核の殻構造つまり個々の陽子・中性子の量子状態の分布は、核の安定性を解明する上で最も重要な基準になっている。陽子数と中性子数の両方あるいはいずれか一方が、強く束縛された核子の閉殻に対応する「魔法数」になる核は、特に安定である。中性子を非常に多く含む原子核は変形する可能性があり、主殻の充足や魔法数が変化するか否かは基本的な問題ではあるが、今のところ未解決である。28個(安定な原子核の魔法数)の中性子と14個の陽子を持つ42Si核は、このような殻効果を調べるよい例である。この核は、ケイ素の核の中で最も重く安定な核種よりもさらに12個多い中性子を持ち、今まで観測された最も重いケイ素の核種より1個だけ中性子が少ない。今回我々は、特異核のビームから1個あるいは2個の核子を叩きだす技法を用い、42Siおよび隣接する2つの核について測定した結果を報告する。Z=14(陽子数14)で陽子の副殻がはっきりと閉じ、42Siの近辺では2つの異なる陽子軌道(s1/2およびd3/2)がほとんど縮退し、かつ42Siはほぼ球形であることを示すはっきりした証拠が得られた。

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