科学家首次观察到铝-20这一全新且异乎寻常的原子核，并揭示了其通过三质子发射进行衰变的独特过程。这一突破不仅为不稳定原子核的行为提供了新的视角，还揭示了深层物质中的对称性破缺以及非预期的量子特性。
在近日发表于《物理评论快报》的研究中，中国科学院现代物理研究所的研究团队与德国学者合作，成功探测到这一前所未见的铝-20同位素，并进行详细的谱学分析。这种未知的同位素位于质子滴线以外，是迄今发现的最轻铝同位素，其构成比稳定的铝同位素少七个中子。研究表明，铝-20的基础态发生首次单质子发射衰变，生成镁-19的基础态，并进一步通过同时发射两个质子而衰变。这是首次发现一个三质子发射核，其单质子衰变的子核本身也是一个双质子发射核。
研究人员利用德国亥姆霍兹重离子研究中心（GSI）碎片分离器上的飞行衰变技术，深入分析了铝-20衰变产物的角度关联，验证了这一此前未知核的存在。同时，通过测量铝-20基础态的衰变能量，发现其数值显著低于基于同位旋对称性预测的结果。这一现象可能表明铝-20及其镜像核氖-20之间存在同位旋对称性破缺。值得注意的是，理论计算进一步支持了这一结论，显示铝-20的自旋-宇称状态与氖-20的自旋-宇称状态不同。
这一发现对理解质子发射现象及远离稳定区的原子核结构和衰变行为提供了重要启示。现代物理研究所副研究员许晓东表示，这项研究既推动我们对放射性衰变模式的理解，也深化了对不稳定核区域中复杂物理过程的探索。
自科学首次记录放射性衰变以来，人类已发现超过3,300种核素，但其中只有不到300种是稳定且自然存在的，其余核素皆处于不稳定状态并不断衰变。传统衰变模式，例如α衰变、β衰变、电子俘获等早在20世纪中叶便已被确立，但随着核物理实验设施和探测技术的不断进步，科学家在离稳定区更远的中子缺乏核中发现了多种奇异衰变现象。例如，单质子发射被发现于1970年代，双质子发射于21世纪初被首次探测，近年来甚至观察到了三质子、四质子乃至五质子发射等更为稀有的衰变。
这项具有里程碑意义的研究由现代物理研究所、GSI、复旦大学以及十余家国际科研机构共同完成，并得到了中国国家重点研发计划、中国科学院院长国际人才基金计划、国家自然科学基金等项目资助。通过团队的精诚合作，这一成果不仅丰富了核图谱中的条目，还进一步印证了科学探索的重要价值，向未来核物理研究领域开放了新的想象空间。
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铝-20竟然能吸引如此多的关注，是不是以后周期表要重新排列了？科学真是颠覆三观的力量！
以前质子在课本上只是一串符号，现在研究对它的解读又多了几层，是不是再多读点书也不够了？
关于放射性衰变的研究可以说是科学持续努力的最佳诠释，向所有默默耕耘的学术大佬致敬！