原子核物理学：フェルミウム電荷半径の滑らかな傾向と殻効果の影響

量子力学的な原子核殻構造によって、Z ≳ 100の大きな陽子数を持つ最も重い核種の安定性と存在限界が決まる。殻効果は原子核のサイズや形にも影響を及ぼし、これは、より軽い核種におけるレーザー分光研究によって示されている。しかし、自然界に豊富に存在する最も重い核種と人工的に生成された超重元素を結び付ける、重アクチノイド元素の電荷半径と核モーメントに関して、実験から得られた情報は少ない。今回我々は、フェルミウム（Z = 100）の同位体鎖に沿ったレーザー分光測定の結果と、重要領域にわたるノーベリウム（Z = 102）の同位体鎖におけるデータの拡張について報告する。複数の生成スキームとさまざまな先進技術を適用して、原子遷移における同位体シフトを決定し、そこから原子核の平均二乗電荷半径の変化を抽出した。エネルギー密度関数に基づくさまざまな原子核模型によって、原子核サイズの観測された滑らかな変化がよく再現された。モデル予測の顕著な整合性と異なる同位体についての予測の類似性から、軽い原子核に比べて殻効果がサイズに及ぼす影響が減少する領域への移行が示唆される。

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