[新聞] 發現新質子幻數，揭示原子核穩定性新規則

[epiphyte (晴)]

1.媒體來源:
科技新報

2.記者署名:
作者 Emma stein

3.完整新聞標題:
發現新質子幻數，揭示原子核穩定性新規則

4.完整新聞內文:

核物理學中，幻數代表能使原子核更穩定的特定質子數或中子數，目前已確認的幻數有
7 個。最近，物理學家在測量一種不穩定的矽同位素「矽-22」質量後發現新質子幻數 14
，為核結構提供關鍵見解，也揭示原子核穩定性新規則，對研究宇宙元素形成及核力理論
具重要意義。

原子核由質子和中子組成，當質子數或中子數為特定幻數（Magic Number）：2、8、20、
28、50、82、126，由於核子以集體形式填滿某個能階，不易向更高能階躍遷，導致原子
核展現更高穩定性；幻數的存在也是核殼層模型重要證據，證明核子（質子、中子）具有
類似電子的殼層結構。

自然界廣泛存在的氦、氧、鈣、鎳、錫、鉛元素，質子數分別與 2、8、20、28、50、82
幻數相對應，因此這些元素都具多個穩定天然同位素，錫更是擁有最多穩定同位素的元素
。

近年來，對奇異原子核的研究已確定新中子幻數 14、16、32、34，比如氧-22 同位素（
14 個中子和 8 個質子）的中子數就具幻數特性，但新的質子幻數仍然很少見。

基於核鏡像對稱理論，物理學家預測氧-22 的鏡像同位素矽-22（8 個中子和 14 個質子
），其質子數 14 應該也是幻數，然而矽-22 產量低且半衰期短，無論製造還是測量都極
具挑戰性，因此理論迄今未能驗證。

直到最近，中國科學院現代物理學研究所（IMP）團隊使用改進的質譜技術，成功測量矽
-22 基態質量，藉此計算矽-22 的質子配對能，並將其與氧-22 中子配對能進行比較，從
而揭示新的質子幻數 14。

研究還發現與氧-22 的中子分布相比，矽-22 的質子空間分布更加分散，表現出輕微對稱
性破缺（Symmetry breaking）。

這些發現不僅可深入了解宇宙元素如何形成，還可以增強理解結合原子核的作用力。

新論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

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https://technews.tw/2025/07/18/magic-number-silicon-22-proton-atomic-nuclei/


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→ eva19452002: 本來專題我也想做這個的說
推 t4lin: 聽起來好像什麼奇幻大招魔法
推 olozil: 所以那個穩定島呢
推 Forcast: 怒天幻式
推 ted8833000: 跟我想的一樣
推 JC910: 我之前就已經想到這件事了
推 hermanwing: 不講中國，最後還是得講中國
推 j0588: 我國中時就很好奇這種能階概念了 物理學家
→ j0588: 好像一直沒有能夠提出理論解釋