利用电子涡束对核同质异能态耗空的动力学控制

原子核的长寿命激发态可作为能量陷阱。这些被称为核同质异能态的态可在长时间内以极高的能量质量比储存大量能量。在自然条件下，被捕获的能量仅缓慢释放，受限于长的同质异能态寿命。尽管对清洁高效储能方案有突破性激励，核态布居的动力学外部控制迄今极具挑战。在此，我们描述一种利用波函数经专门设计并按需重塑的电子来实现同质异能核衰变外部控制的协议。这些电子复合到同质异能态周围的原子壳层可导致储存核能量的受控释放。以 $^{93m}$Mo 为例，我们表明与使用定制的电子涡束相比，自发核衰变的同质异能态耗空提高了四个数量级。此外，特定轨道可使涡束电子的复合截面增强多达六个数量级，为操控俘获机制提供了手段。这些发现为控制原子与核自由度之间的相互作用开辟了新前景，具有潜在的能源相关和高能辐射源应用。