量子力学核壳结构决定了具有大质子数Z100最重核素存在的稳定性和极限。核壳效应也会影响原子核的大小和形状，正如激光光谱学对较轻核素的研究所示。然而，将最重天然丰度核素与人工产生超重元素联系起来的重锕系元素，电荷半径和核矩的实验信息却很少。
近日，德国 GSI亥姆霍兹重离子研究中心（GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung）Jessica Warbinek，Sebastian Raeder等，在Nature上发文，报道了沿着镄fermium（Z=100）同位素链的激光光谱测量，以及跨越关键区域的诺贝林同位素链（Z=102）扩展数据。多种产生方案应用和不同的先进技术，确定了原子跃迁中的同位素位移，从中提取核均方电荷半径的变化。一系列基于能量密度泛函的原子核模型，很好地再现了观测到的原子核大小的平滑演化。模型预测的显著一致性和不同同位素预测的相似性都表明，相比于较轻的原子核，壳层效应对大小的影响减弱。![]()
Smooth trends in fermium charge radii and the impact of shell effects![]()
图1: 同位素的概述。
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图2:实验均方电荷半径数据与不同核模型预测。
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图3: 246Fm和254Fm多极质子径向密度的不同模型预测。
Warbinek, J., Rickert, E., Raeder, S. et al. Smooth trends in fermium charge radii and the impact of shell effects. Nature 634, 1075–1079 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08062-zhttps://www.nature.com/articles/s41586-024-08062-z声明：仅代表译者观点，如有不科学之处，请在下方留言指正！
