来自$^{92}$Pd能级结构的自旋对齐中子-质子配对相的证据

原子核壳层结构的普遍现象自Goeppert-Mayer、Haxel、Jensen和Suess的开创性工作以来已被理解。他们认识到，通过在核壳层模型势中引入强自旋-轨道相互作用，可以解释核幻数的实验证据。然而，我们对核力以及支配核结构（特别是远离稳定线的核）的机制的详细认识仍不完整。在中子数和质子数相等（$N = Z$）的原子核中，原子核作为由两种不同类型费米子组成的独特客体，其特性可以表现为占据相同量子数轨道的中子和质子之间增强的关联。这种关联被预测有利于一种新型核超流性：除了正常的等矢量配对之外，还存在等标量中子-质子配对（见图1）。尽管进行了许多实验尝试，这些预测尚未得到证实。在此，我们报告了对$N = Z = 46$核$^{92}$Pd激发态的首次观测。通过结合最先进的高分辨率γ射线、带电粒子及中子探测器系统，我们识别了在$^{58}$Ni($^{36}$Ar,2$n$)$^{92}$Pd熔合蒸发反应后发射的γ射线。我们的结果揭示了自旋对齐的等标量中子-质子耦合方案的证据，这与先前的预测不同。我们认为，在最重的$N = Z$原子核的基态和低激发态中，这种耦合方案取代了正常的超流性（以seniority耦合为特征）。这些$N = Z$原子核中强的等标量中子-质子关联被预测将对其能级结构产生显著影响，并影响恒星快速质子俘获核合成过程的动力学。