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氮-9,它是一種非常罕見和奇特的原子核,它的原子序數是7,質量數是9,也就是說,它有7個質子和2個中子。你可能會想,這有什么奇怪的,不就是氮的一個同位素嗎?是的,但是你要知道,氮-9是一個非常不穩定的原子核,它的質子和中子的比例遠遠偏離了貝塔穩定線,它的質子占了原子核的一半以上,它的中子太少了,核力不足以把它們粘在一起,所以它會立刻衰變,釋放出一些粒子,變成其他的原子核。
這種衰變叫做質子發射,也就是說,原子核會發射出一個或多個質子,減少自己的原子序數,增加自己的穩定性。質子發射是一種很少見的衰變方式,只有一些非常質子富的原子核才會發生。這些原子核都是在質子極限附近的,它們的原子序數接近或等于它們的質量數,它們的質子和中子的比例接近或等于1。
但是,氮-9不同,它的質子和中子的比例是3.5,它的質子占了原子核的77%,它的原子序數遠遠大于它的質量數的一半,它是一個非常質子富的原子核,它不僅在質子極限附近,而且在質子-中子反對稱極限附近,所以它是一個非常極端的原子核。它的存在時間非常短暫,當它衰變時會發射出五個質子,變成氦-4。氮-9是第一個已知的發射五個質子的原子核,它是一個五質子發射體,是一個非常特殊的原子核,可以幫助我們了解原子核的結構和性質,以及核存在極限的位置。
中國和美國的一個研究小組可能已經創造了這個具有七個質子和兩個中子的奇特氮同位素。
氮-9原子核將是第一個已知的通過釋放五個質子而衰變的例子。
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研究人員對質子和中子數量嚴重失衡的原子核很感興趣。這些富含質子或中子的原子核往往具有奇特的物理性質,為科學家提供了一種研究核結構極端案例的方法。
如果得到證實,氮-9將成為第一個通過釋放五個質子和α粒子衰變的核素。
目前,硼-7、氟-13、鈉-17和鉀-31是唯一已知的三質子發射體,而碳-8和鎂-18是唯一通過發射四個質子衰變的兩個原子核。
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