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博科园太棒啦，终于成功解释：铍11中子晕基态的神秘β延迟质子衰变！


科学家现在终于成功解释了Be11（铍）中子晕基态的神秘β延迟质子衰变 。 在SMEC模型中的研究表明 ， 集体共振的存在 ， 携带了附近质子衰变通道的许多特征 ， 这解释了这种令人费解的衰变 。 这种近阈值共振态的出现 ， 是任何开放量子系统中的普遍现象 ， 在开放量子系统中 ， 束缚态和非束缚态强烈地混合在一起（本文“烧脑”温馨提示：如无相关知识基础 ， 你会看的一脸懵逼） 。
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原子团簇是亚原子物理中最令人费解的现象之一 ， 这种结构的许多例子包括具有两个中子晕的Li 11（锂）核基态 ， 还有著名的C12（碳）霍伊尔共振 ， 它在恒星中重元素合成中起着至关重要的作用 。 在天体物理条件下 ， 阈值附近的窄共振是基本的 ， 在这种条件下 ， 大多数反应发生在非常低的能量下 。 对于这些状态 ， 粒子发射通道可以有效地与其他类型的衰减竞争 ， 例如光子发射 。
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在粒子发射阈值附近广泛存在的窄共振现象表明 ， 这是开放量子系统中普遍存在的一种现象 ， 在开放量子系统中 ， 束缚态和非束缚态强烈混合 ， 导致具有附近衰变通道特征的集合态出现 。 其研究成果发表在《物理评论快报》期刊上 ， 来自波兰克拉科夫的IFJ PAN、法国卡昂的GANIL和美国FRIB设备的物理学家 ， 对Be 11 核弱束缚基态的β衰变延迟质子发射做出了解释 。
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在这个神秘两阶段过程的第一阶段 ， 具有晕环结构的Be 11基态中子衰变为电子、反中微子和质子 ， 导致Be 11 基态向B 11（硼）共振转变 。 在第二阶段 ， 质子从这个共振发射到Be 10状态 。 Be 11中存在1/2+总角动量和宇称共振 ， 这与附近质子发射通道的许多特征相似 ， 解释了Be 11发生这种晕衰过程的可能性 。 B 11中质子和氚发射阈值的接近表明 ， 这种共振也可能包含氚团簇组态的混合物 。
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这项研究是基于镶嵌在连续体中的壳模型(SMEC)进行 ， 粒子发射阈值（核子、氘、α粒子等）附近的状态集团化度量是关联能量 ， 它是为SMEC的每个本征态计算 。 竞争效应决定了最大集合化时的激发能量：耦合到衰变通道、库仑势垒和离心势垒 。 波兰科学院核物理研究所的Jacek Okolowicz教授解释说：对于较高的角动量值(L>1)和/或耦合到带电粒子发射通道 ， 相关能量极值高于该通道的阈值能量 。
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在密歇根州立大学该小组最新的实验工作中 ， 观察到B 11的质子发射来自总角动量为1/2+或3/2+ ， 能量为11.425(20)MeV ， 宽度为12(5)keV的态 ， 它位于Be 11基态的衰变中 。 实验中提出的B 11共振比质子发射阈值高197(20)keV ， 比中子发射阈值低29(20)keV 。 使用SMEC模型理论研究包括壳模型的分立态核子-核子有效相互作用 ， 以及描述离散束缚态核子与连续态核子之间耦合的Wigner-Bartlett相互作用 。
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对B 11中Jπ=1/2+和3/2+态进行了计算 ， 确定了最有可能的共振角动量 。 壳层模型状态通过与质子和中子反应通道的耦合进行混合 。 只有第三激发态的1/2+态存在波函数集团化现象 ， 其最大关联能位于质子发射阈值以上142keV处 。 由此得出结论 ， B 11 中介导 Be 11基态衰变的共振必须具有总角动量和宇称Jπ=1/2+ 。 11.600(20)MeV处窄的5/2+共振略高于中子发射阈值 ， 被中子或α粒子发射击穿 ， 对B 10中子俘获截面值有显著影响 。


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