您的右手能够与左手的镜像重合, 而通过单纯的转动和平移操作无法将右手变换到左手, 这奇妙性质称之为手性或手征性。手性在自然界是普遍存在的, 比如中微子、DNA 分子、蜗牛壳等。1997年Frauendorf和孟杰两位学者预言, 在某些三轴椭球形状的原子核中可以出现手性, 其实验信号是手征双重带。随后实验工作者在质量数约为80, 100, 130和190核区发现了40多个手性原子核。手性原子核的实验证实为原子核存在稳定的三轴形变提供了直接的证据, 也使手性成为原子核一个新的物理性质。2006年孟杰等人又预言了原子核中可以出现多对手征带的共存, 即多重手征带。随后在数个核中探测到这种现象, 这也为原子核中的三轴形状共存提供了证据。

值得指出的是质量数约80的手性核区是由我国学者所主导发现的, 合作组包括山东大学、北京大学、北京航空航天大学、中国科学院理论物理研究所、清华大学等单位以及南非、匈牙利和克罗地亚等国多个研究组。合作进行的78Br的实验探索结果发表在Phys. Rev. Lett. 116, 112501(2016)上, 并被遴选为封面文章。由于实验的困难, 目前在这一核区仅报道了两个手性核78Br和80Br。因此对80质量区进行系统的理论探索, 特别是研究Br同位素链上手性的边界以及多重手征带的候选核是非常有意思的。我们基于三轴形变的相对论平均场理论, 对Br同位素进行了理论计算分析, 表明74, 76, 78, 80, 82Br是手性原子核, 同时这些核都可能出现多重手征带。这些理论研究为实验探索提供了好的目标核, 将激发各大实验室在80质量区进行更多的关于手性的实验探索。

研究相关的论文题为: “Candidate chiral nuclei in bromine isotopes based on triaxial relativistic mean field theory”, 为即将出版的Science China Physics Mechanics & Astronomy 2019年第1期的文章, 由山东大学(威海)亓斌副教授和王守宇教授担任通讯作者撰写。

该项研究采用绝热的和组态固定约束的三轴相对论平均场理论, 系统计算了Br同位素链的价核子组态及形变, 发现74, 76, 78, 80, 82Br具备原子核手性出现的条件, 与已报道的78, 80Br的实验观测也相符。分析还表明, 这些核中存在三轴形状共存, 适合出现多重手征带, 这些预言期待由未来的实验去证实。这一研究结果预示着80质量区应该存在更多手性原子核, 可形成一个新的“手性核岛”, 将吸引更多的实验探索。

QI Bin, JIA Hui, LIU Chen, and WANG Shouyu, Candidate chiral nuclei in bromine isotopes based on triaxial relativistic mean field theory, Science China Physics Mechanics & Astronomy, 2019, 62(1): 012012

http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11433-018-9265-6

https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-018-9265-6

《中国科学: 物理学 力学 天文学》(中文版)和SCIENCE CHINA: Physics, Mechanics & Astronomy (SCPMA, 英文版)是中国科学院主管、中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的综合性学术刊物, 均为月刊。英文版SCPMA被SCI, EI, ADS等数据库收录, 2017年影响因子为2.754, Q1区。中文版被Scopus、《中文核心期刊要目总览》、《中国科学引文数据库》等收录, 以出版热点专题和专辑为主。中英文为两本完全独立的刊物。订阅《中国科学: 物理学 力学 天文学》微信公众号, 手机同步关注最新热点文章、新闻、科技资讯, 请添加微信号SCPMA2014或扫描下方图片关注.