21世纪最大的难题之一：宇宙大爆炸后，元素是如何形成的？
admin
2021-01-09 13:43:56
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核物理领域一个长期存在的谜团是：为什么宇宙是由我们周围看到的特定物质组成？换句话说，为什么它是由“这个”的东西，而不是其他的东西组成？特别令人感兴趣的是负责产生重元素（如金、铂和铀）的物理过程，这些过程被认为发生在中子星合并和超新星爆炸事件期间。来自美国能源部阿贡国家实验室(DOE)的科学家们，领导了一项在欧洲核子研究组织(CERN)进行的国际核物理实验，其研究成果发表在《物理评论快报》期刊上。
该实验利用阿贡国家实验室开发的新技术，研究宇宙中重元素的性质和起源。这项研究可能会为共同创造“奇异”核的过程提供关键见解，并将为恒星事件和早期宇宙的模型提供信息。参与合作的核物理学家是第一个观察到质子少于铅、中子超过126个原子核的中子壳结构，这是核物理领域的“幻数”。在这些幻数（其中8、20、28、50和126是正规值）下，原子核的稳定性增强了，就像惰性气体对封闭的电子壳层那样。
中子数超过幻数126的原子核很大程度上没有被探测到，因为它们很难产生。对它们行为的了解，对于理解产生宇宙中许多重元素的快速中子捕获过程或r过程至关重要。r过程被认为发生在极端恒星条件下，如中子星合并或超新星。这些富含中子的环境是原子核可以快速生长的地方，在中子有机会衰变之前捕获中子来产生新的更重元素，这项实验的重点是汞的同位素Hg207。
