走向放射性后铅元素分散研究及其在超越标准模型物理学中的应用
核实验
2025-12-19 v1
摘要
分子已被证明是研究超越标准模型物理的灵敏工具，重核和变形核对宇称和时间反演破坏效应提供了决定性灵敏度。然而，几乎所有位于铅之后的元素，占据6p到5f原子轨道，缺乏稳定同位素，因此含有它们的分子被称为放射性分子。其中，氟化镭特别受到关注，但迄今为止，放射性分子的研究主要局限于大型核设施。在此，我们提出了一种允许高效快速获取放射性离子（包括短寿命Ra）的方案，并展示了在离子阱中单电荷和双电荷Ra、Po和Pb离子与SF气体的离子气相反应研究。我们的结果表明Ra的化学反应速率与其他碱土元素的趋势一致，并得到量子化学计算的支持。反应 Ra + SF RaF + SF 实现了接近单一的转化效率，使其特别适用于超越标准模型物理的研究。该方案使未来能够利用短寿命放射性分子进行分散研究，在无需本地核反应堆或加速器的实验室中进行基础物理研究。
引用
@article{arxiv.2512.16660,
title = {A pathway towards decentralized studies of radioactive post-lead elements and their applications in beyond standard model physics},
author = {Moritz Pascal Reiter and Kriti Mahajan and Meetika Narang and Carsten Zuelch and Timo Dickel and Daler Amanbayev and Robert Berger and Julian Bergmann and Agnieszka Bukowicka and Mariam Fadel and Tayemar Fowler-Davies and Zhuang Ge and Simeon Gloeckner and Gabriella Kripko-Koncz and Nasser Kalantar-Nayestanaki and Cameron Merron and David J. Morrissey and Wolfgang Plass and Christoph Scheidenberger and Makar Simonov and Nazarena Tortorelli and Jiajun Yu and Alexandra Zadvornaya and Jianwai Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16660},
year = {2025}
}