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0 近日，中国科学院近代物理研究所联合德国亥姆霍兹重离子研究中心、复旦大学等科研机构，在原子核奇特衰变研究领域取得突破性进展。研究团队通过国际合作实验，首次在实验上观测到新核素铝-20，并揭示其通过极其罕见的三质子同步发射模式进行衰变。这一重要发现已发表于国际权威学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。
实验团队依托德国亥姆霍兹重离子研究中心的先进碎片分离器装置，采用飞行中衰变时间投影室技术，精确测量了铝-20衰变产物的运动轨迹与能量分布。研究发现，该核素在衰变过程中会同步释放三个质子与剩余核氖-17，这种独特的三质子发射现象为核物理研究提供了全新样本。作为已知最轻的铝同位素，铝-20的中子数比自然界稳定存在的铝同位素少7个，其质子-中子比例显著偏离稳定线，属于典型的"缺中子"核素。
进一步分析显示，铝-20是首个被实验证实具有"子核"双质子放射性的三质子发射核。在铝-20与氮-20构成的镜像核体系中，研究人员观测到同位旋对称性破缺现象，这一发现为理解原子核内部质子-中子相互作用机制提供了新视角。该成果不仅深化了人类对质子发射现象的认知，更首次构建了从单质子到多质子发射的完整衰变谱系。
核素图谱研究显示，目前已发现的3300余种核素中，天然存在的稳定核素不足300种，其余均为放射性核素。传统衰变模式如α衰变、β衰变等早在20世纪中叶已确立，而近五十年间，随着重离子加速器等大型实验装置的投入使用，科学家在远离稳定线的核素研究中不断取得突破。1970年代首次观测到的单质子放射性，2000年后发现的双质子放射性，直至近年相继发现的三质子、四质子乃至五质子发射现象，这些奇特衰变模式犹如"原子核显微镜"，为揭示极端条件下核物质结构提供了独特研究手段。
此次铝-20的发现，标志着人类在探索原子核存在边界的征程中迈出关键一步。通过系统研究这类远离稳定线的"奇异核"，科学家得以验证现有核结构模型的有效性，并为构建更精确的核物质状态方程提供实验依据。该研究成果不仅拓展了核素版图，更为理解宇宙中重元素合成机制等基础科学问题开辟了新路径。
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