新华社兰州4月11日电 原子核“家谱”再添新成员；中国科学院近代物理研究所、重离子科学与技术全国重点实验室超重核研究团队与合作者，近日在兰州重离子加速器国家实验室涉及的装置上，首次成功合成新核素锫-235，并确认其阿尔法衰变子核镅-231。相关研究成果已发表于国际期刊《Physics Letters B》。 问题：重核区“缺中子地带”长期是核素合成与鉴别的难点。业内人士指出，质子数在95至97附近的缺中子锕系核区，既靠近裂变竞争显著的区域，又常出现多种衰变通道并行的情况。如何在极低产生概率下实现“合成—分离—鉴别—测量”的闭环，是推动该领域向前发展的关键瓶颈。 原因：难在“产额小、背景高、链条短”。研究团队介绍，上述核区原子核裂变位垒相对较低，导致目标核素形成后易发生裂变；同时相关反应截面常处于皮巴量级，意味着可观测事件极其稀少。加之实验中需要把少量信号从复杂本底中区分出来，并建立能量、位置、时间的关联链路，对束流强度、分离效率和探测灵敏度提出了更高要求。 影响：本次突破在关键实验数据上实现了填空补链。科研团队利用中国超重元素研究专用加速器（CAFE2）提供的高流强氩-40束流，轰击金-197靶，经熔合蒸发反应产生目标核素，并借助充气反冲核谱仪（SHANS2）实现高效分离与在线鉴别。基于单原子核灵敏探测技术，团队观测到3条具备能量—位置—时间关联特征的阿尔法衰变链，首次测得锫-235与镅-231的阿尔法粒子能量分别为7632 keV和7109 keV，并测得镅-231半衰期约75秒、阿尔法衰变分支比约17%。这些数据深入完善了缺中子锫、镅同位素的阿尔法衰变系统性，为刻画该区域核结构与稳定性提供了直接实验证据。 对策：实验结果也对理论模型提出了“校准题”。研究团队对多种核质量模型在锕系核区阿尔法衰变能预言能力进行了系统比较。结果显示，对于极端缺中子的锫、镅同位素，理论计算的衰变能整体偏高，且对锫同位素随中子数变化的趋势预测与实验存在明显偏离。这表明，现有模型在处理强壳效应、形变与配对关联等因素时仍有改进空间。业内人士认为，持续获取高精度、可复现实验数据，是推动模型从“能用”走向“更准”的关键路径，也将为后续寻找更罕见核素、预判其衰变行为提供更可靠的理论支撑。 前景：从“发现一个核素”走向“理解一片区域”。专家表示，随着我国重离子加速器束流强度、谱仪分辨与探测鉴别能力持续提升，未来有望在缺中子锕系核区进一步拓展核素边界，观测更多竞争衰变模式并建立更完整的衰变链数据库。同时，实验对理论的约束将推动核质量、衰变与结构模型的迭代优化，为探索原子核存在极限、理解重元素形成机制等基础科学问题提供更坚实的支撑。
从“首次合成”到“精确测量”，每一项新数据都推动对原子核世界的再认识；锫-235与镅-231的成功获得，反映了我国在重核区前沿实验能力与关键装置支撑上的持续突破，也提示人们：在极端核素区域，实验结果仍是校准理论、拓展认知边界的最可靠标尺。随着更多关键数据累积，关于重核区结构与稳定性的科学图景将更加清晰。