德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学近日公布了一项突破性的科研成果。该校核物理研究所的A1项目团队携手中国和日本科学家，成功制备并测量了极为罕见的中子富集同位素——氢-6，这一成果于4月30日正式宣布。
在核物理学领域，一个核心谜题便是何种因素决定了原子核的稳定性。对于仅含一个质子的氢元素而言，其多中子同位素为科学家们提供了一个观察超高中子与质子比例原子核的独特窗口。
截至目前，科学家们已观测到氢拥有从0到6个中子的各种同位素变体，包括氢-1（氕）、氢-2（氘，或重氢）、氢-3（氚，或超重氢），一直到氢-6和氢-7。然而，关于氢-6和氢-7的实验数据一直相对匮乏，尤其是氢-6的基态能量等问题，在学术界存在长期争议。
A1项目团队在此次实验中，创新性地开发了一种制备氢-6的新途径。他们利用855MeV的电子轰击含有3个质子和4个中子的锂-7靶材。在碰撞过程中，锂-7核中的一个质子被电子激发，随后迅速衰变成一个中子和一个带正电的π+介子。如果这一中子将其能量传递给核内的另一个质子，那么这两个粒子便会逃逸出原子核，留下的中子与残余核结合，形成了氢-6。
为了提升从锂-7到氢-6的转变频率，A1项目团队采用了与传统电子散射实验不同的方法。他们让电子束沿长边入射一块长45mm、厚0.75mm的锂板。尽管如此，在为期4周的测量期间，上述事件平均每天仅发生一次。
