在一项涉及重元素碎裂的突破性实验中，科学家们揭示了具有前所未见的粒子比例的原子核。

在密歇根州立大学奥列格·塔拉索夫的指导下，一群物理学家成功发现了稀土元素铥、镱和镥的新型同位素。这一发现是朝着更好地理解富中子核和中子星碰撞过程中导致新元素产生的宇宙学事件迈出的重要一步。

该实验还凸显了密歇根州立大学稀有同位素束设施 (FRIB) 的能力，该设施在 2022 年 6 月进行的首次实验中取得了这些发现。

元素中同位素的变化是由于中子数量的差异造成的，而质子数量保持不变以定义元素的原子序数。这些变化导致同位素具有不同程度的稳定性，研究它们有助于了解宇宙中元素的形成并预测它们随时间的丰度。

该团队从铂同位素198 Pt 开始，它拥有 120 个中子——比常见的铂变体多了 3 个中子。较重同位素的使用会影响碎片结果。

当这些原子暴露在 FRIB 的高速重离子加速器中时，它们的原子核在撞击时破碎，产生更轻的同位素碎片。通过这个过程，塔拉索夫和他的团队发现了铥的182 Tm 和183 Tm 等同位素; 186 Yb 和187 Yb 为镱;镥为190 Lu，所有中子数都与其标准对应物不同。

检测到了这些同位素的多个实例，表明 FRIB 擅长研究此类富中子同位素，而这些同位素以前很难产生和检测。

这项研究对于理解宇宙最重元素的起源至关重要，这些元素只能在超新星和中子星碰撞等现象的极端条件下形成。该团队的工作也被认为几乎复制了快速中子捕获(r-过程)，提供了对宇宙如何锻造金和铂等元素的见解。

研究人员表示，FRIB 的强大之处在于它能够探索中子数 N = 126 及以上的区域，从而推进核物理学和我们对物质基本特征的掌握。