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該圖像顯示兩顆中子星碰撞并釋放出中子，放射性核迅速捕獲這些中子。中子捕獲和放射性衰變的結(jié)合隨后產(chǎn)生更重的元素。整個過程被認(rèn)為在一秒鐘內(nèi)發(fā)生。圖片來源：馬修·穆姆鮑爾/洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室

科技日報記者 張夢然

元素周期表中鐵以上的元素，被認(rèn)為是在兩顆中子星合并等災(zāi)難性爆炸或在罕見的超新星中產(chǎn)生的。最新研究表明，在重元素的產(chǎn)生過程中，宇宙中可能會有裂變發(fā)生。通過梳理古老恒星中的各種元素的數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)了裂變的潛在特征，并表明自然界可能會產(chǎn)生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。這一研究成果發(fā)表在最新一期《科學(xué)》雜志上。

利用最新的觀察結(jié)果，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室研究人員發(fā)現(xiàn)了銀等輕質(zhì)精密金屬與銪等稀土原子核之間存在相關(guān)性。當(dāng)其中一組元素上升時，另一組中相應(yīng)的元素也會增加，其相關(guān)性為正。

研究人員表示，不同恒星之間都出現(xiàn)這種情況，唯一可能的方式是，在重元素形成過程中存在一致的過程。團(tuán)隊(duì)測試了所有的可能性，裂變是唯一能夠重現(xiàn)這一趨勢的解釋。這也是宇宙中裂變發(fā)生的第一個證據(jù)。

研究還表明，原子質(zhì)量（質(zhì)子加中子數(shù)）為260的元素（比元素周期表最重的元素更重）可能存在。

團(tuán)隊(duì)開發(fā)了用于預(yù)測和指導(dǎo)觀測的裂變模型。這些模型允許物理學(xué)家解釋實(shí)驗(yàn)并在缺乏測量時填充數(shù)據(jù)。與測量數(shù)據(jù)相比，這些模型表現(xiàn)得非常好，因此在沒有測量數(shù)據(jù)的情況下，它們的推斷更加可信。

研究重元素形成需要短壽和長壽物種的核輸入。裂變產(chǎn)率是將相對較重原子分裂成較輕原子過程中的產(chǎn)物，這與核武器和反應(yīng)堆中使用的過程相同。