“亿亿次的轰击”只为一个:
我国首次合成“短命”新核素镁-210。
夜深了,北京原子能研究院一座实验室的灯光依然倔强地亮着。当超高灵敏度探测器发出一个独特而短暂闪光时,几名守候已久的科学家猛地扑向屏幕。
这个仅持续千分之一秒的微小信号意味着什么?
——那是在上亿亿次高能粒子束轰击之后,人类历史上首次目睹了原子镁-210的诞生,一个自然界从未存在、转瞬即逝的原子核实体。
实验室之外,大众对这类工作的意义尚感神秘。在原子核微观世界里,科学家已用理论绘出壮阔的“核素版图”。图上已知的数千种原子核如同座座岛屿,而镁-210正处于一片未知海洋边缘的孤岛,其结构性质引人深究却迟迟未被“登陆”。合成它,正为绘制全图填补了一个珍贵的坐标点。
造出镁-210有多难?这宛如在撒哈拉沙漠里找寻一粒用特定颜色标记过的沙子。
科学家选用强大的加速器装置,将极速的钙离子束当作最微细又强劲的“子弹”,猛烈轰击钽金属靶。在每一次撞击的湍流中,极少机会发生特定的融合反应——那些被撕扯出的钽原子碎片与“子弹”碰撞的特定瞬间,才能极偶尔粘合出目标:镁-210原子核。这微乎其微的成功率,正是标题所言那残酷的数字:“亿亿分之一的机率”。
这种原子极其“短命”。诞生后不足一秒,已快速衰变瓦解。科学家必须依靠一种如同给新生儿留记号的精密技术,通过识别其衰变时释放的特定α粒子能量(约8.010兆电子伏),在万亿杂讯背景里准确“指认”其存在。“做这个实验,就像在台风天尝试点燃一根火柴,还想看清上面那一丝火星的纹路,”一位科研人员如这般感慨道。
镁-210的合成不仅是科学前沿的重要里程碑之一,对基础核物理理论提供了严格验证。那转瞬即逝的原子生命,恰恰映射着科学领域里最为宝贵的探索坚守。
如今,科学突破日渐呈现出“奢侈品”的特征,耗费巨大投入只为制造仅存须臾的原子。可人类正是凭这样一种“无用的好奇心”,才意外收获照亮世界的激光、救命的核磁共振……基础研究的“无用之用”有时恰是历史车轮的真正润滑剂。