用于基准检验核哈密顿量的 $^{21}$O 电磁性质

丰中子核的结构为最先进的核理论提供了有价值的检验。特别是电磁跃迁速率比单纯的激发能对所力与多体物理的诸多方面更为敏感。我们报道了 $^{21}$O 中激发态的首次寿命测量，得到 $\tau_{1/2^+}=420^{+35}_{-32}\text{(stat)}^{+34}_{-12}\text{(sys)}$\,ps。该结果连同推导出的能级纲图及若干 $\gamma$ 射线衰变的分支比，与基于手征有效场论导出的两体和三体核力的唯象壳模型及第一性原理（ab initio）计算进行了比较。我们发现由 $1/2^+$ 态寿命推导出的电四极约化跃迁概率 $\rm B(E2;1/2^+ \rightarrow 5/2^+_{g.s.}) = 0.71^{+0.07\ +0.02}_{-0.06\ -0.06}$~e$^2$fm$^4$ 小于采用标准有效电荷的唯象结果，表明在丰中子氧同位素中后者需要修正。我们将此结果与大空间及价空间 ab initio 计算进行比较，并使用多种输入相互作用探讨了该观测量对核力底层细节的敏感性。