对极端条件下的物理系统进行研究，能够深入理解其组织和结构。在核物理领域，富中子同位素，尤其是中子质子比与稳定原子核显著不同的轻中子同位素，为现代核结构理论提供了重要的验证。这些同位素以极短的时间存在，并通过自发中子发射进行衰变。
最近，在《自然》杂志上发表的一项新研究中，由东京工业大学物理系的助理教授近藤洋介(Yosuke Kondo)领导的国际研究团队首次观察到了两种同位素——氧-28 (28O)和氧-27 (27O)，它们分别以4个中子和3个中子衰变为氧-24。
28O原子核由8个质子和20个中子(N)构成，具有重要的科学意义，因为它有可能成为核结构标准壳层模型中为数不多的“双重魔法”核之一。
该研究的成功得益于RIKEN RI束流工厂的强大能力，该工厂能够产生不稳定原子核的强束流，并与厚液态氢和多中子探测阵列的活动目标相耦合。高能29F束流的质子诱导核子敲除反应产生了中子未结合的同位素27O和28O。研究人员通过直接检测这些同位素的衰变产物来研究它们的特性。
研究发现27O和28O都以狭窄的低洼共振存在，并将它们的衰变能量与复杂理论模型的结果进行了比较——包括大规模的壳层模型计算和基于量子色动力学有效场理论的新统计方法。大多数理论方法预测这两种同位素的能量会更高。
“具体来说，统计耦合簇计算表明，27O和28O的能量可以为这种‘从头开始’方法中考虑的相互作用提供有价值的约束，”近藤博士指出。
研究人员还研究了29F光束产生28O的截面，发现其与28O不表现出闭合N = 20的壳结构一致。近藤博士解释说：“这一结果表明，中子轨道之间的能量差距减弱或消失的‘反转岛’，从氟同位素28F和29F延伸到氧同位素。”
这些发现通过提供新的见解，特别是对极富中子的核，增强了我们对核结构的理解。此外，多中子衰变光谱技术的应用使得对多中子相关的详细研究和其他奇异系统的研究成为可能。
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希望本篇文章《首次观测氧-28：揭示轻中子富核的奥秘》能对你有所帮助！
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