一個粒子釋放一個或多個質子對（兩個質子），從而變成其他粒子，這種衰變方式被稱為雙質子衰變。雙質子衰變通常發生在中子數比穩定同位素原子少的奇異原子，雙質子衰變是被預測的一種極為罕見的衰變方式之一，近幾年的實驗證實了雙質子衰變的存在。這種衰變方式是質子數大於中子數較多的原子極不穩定的體現。
基本介紹
- 中文名：雙質子衰變
- 外文名：Two proton decay
- 領域：物理學
- 時間：2002年07月14日
論證
2002年07月14日據新華社電 一個由德、法、美、英及波蘭等多國科學家組成的科研小組，在實驗中證實了此前已有預言的雙質子衰變方式，即由一個原子核同時放出兩個質子的衰變方式。
科學家介紹說，地球上的物質大多有穩定的原子核，在自然界穩定存在的物質，原子核中的質子和中子基本保持相對“平衡”關係。而當這種“平衡”被破壞的時候，原子核就會開始呈現放射性並開始衰變，物質也變得不穩定。
天然的放射性物質都是不穩定的，會隨著時間的推移衰變成另一種元素。隨著粒子加速設備引入物理研究，科學家能夠在原子核中“強行”加入一些質子或中子，製造出一些人造的放射性物質。科學家認為，這一發現將有助於更好地理解原子核的基本結構和粒子之間力的關係，並幫助人們認識新星以及超新星爆炸等天體物理學現象中的元素變化情況。
2006-02-07 又有訊息稱德國達姆施塔特GSI實驗室的一個國際研究小組最近人工合成了一種銀原子，它發生輻射衰變時能同時發射出兩個質子，此前科學家們還從未觀察到這種現象。這將有助於科學家們進一步理解供給恆星燃燒和產生所有物質的核反應過程。這項研究成果發表在1月19日的Nature雜誌上。
輻射衰變放射出的粒子一般有三種：氦原子核（α衰變）、電子（β衰變）和光子（γ衰變）。中子數比穩定同位素原子少的奇異原子一般會衰變放射出一個質子，科學家們這次觀察到的雙質子衰變被認為是一種新的衰變形式。
美國佛羅里達州立大學物理教授、超導加速器實驗室主任Sam Tabor說：“這項研究的目的是為了擴展我們對多中子和缺中子原子核的認識，它甚至還能幫助我們更深入的認識穩定原子核。研究的另一個動機是這些不穩定原子核在天體物理和地球上元素產生中扮演了重要的角色。只有我們了解了多中子和缺中子原子核的結構，我們才能完全了解產生原子的天體物理過程。”
在GSI實驗室里，來自美國、德國、比利時、俄羅斯、保加利亞、波蘭、義大利和西班牙的科學家們共同工作。他們用鈣原子束轟擊鎳箔，一些鎳和鈣離子結合形成一種比一般穩定原子中子數少的銀原子。由於中子數少，這種銀原子的形狀發生了改變，從一般的球形變成了臃腫的雪茄形，在衰變過程中兩個質子有時從“雪茄”的同一端飛出，有時從兩端分別飛出，但是它們總是精確同時飛出的。Tabor 說：“這就像是船長在甲板上命令兩個船員同時跳水一樣。”
研究人員們正在討論下一步的研究方向。Tabor說：“我們正在超導加速器實驗室進行相關的實驗，正在進行的實驗室是關於多中子原子核的，另外我們已經建造了一套設備用於直接研究天體物理中很重要的原子核和核反應。”
也有訊息稱科學家通過幾個周的實驗製得了六個特殊的鐵原子，它的相對原子質量為45，質子數為26，中子數為19，是一種極為罕見的鐵原子，緊接著科學家又進行試驗，發現4個衰變了，發生雙質子衰變，證實了預言的雙質子衰變。
