晕核是由紧密核芯与松散弥散的价核子组成的原子核,其外围核子束缚能低且空间分布显著扩展,形成类似日晕的结构特征。实验发现中子晕核(如11Li、19C、31Ne)与质子晕核(如磷-26、氩-31)存在半径异常增大现象,验证了晕核弱束缚特性。放射性束流实验与复动量表象方法分别从实验观测与理论计算层面揭示了晕核的大物质半径、低分离能等共性特征。研究证实晕核可存在于基态、激发态及滴线附近核素中,为核结构多样性研究提供了关键依据。
结构特征
晕核由致密核芯与外围弱束缚的价核子构成,中子或质子分离能通常低于0.5MeV,导致价核子轨道大幅弥散,形成低密度晕状分布。典型中子晕核半径可达稳定核的2倍以上,如11Li的均方根半径与208Pb相当。质子晕核因库仑势垒作用更为罕见,需满足质子分离能极低且轨道弥散条件。
实验研究
实验通过透射法测量反应总截面推导物质半径,或利用敲出反应探测核心动量分布与电偶极响应。2002年兰州实验观测到8B可能的质子晕结构,2023年基态分子结构研究揭示铍-10的中子晕特征。放射性束流实验发现近滴线核存在单/双中子晕及集团晕结构,磁刚度谱术精确测定氩-31双质子晕。
理论模型
Gamow壳模型预测31F双中子晕结构,复动量表象方法证实31Ne的p波晕与19C的s波晕特性。研究指出晕核形成需满足单粒子能级接近阈值、轨道角动量低等条件。理论预测扩展至重核区,77Fe、75Cr可能为p波晕核候选。
候选核素
共性特性
晕核普遍具有低密度梯度、大反应截面及窄动量分布,其均方根半径显著大于同质量区核素。中子晕核更常见,双中子晕因中子-中子关联成为研究热点。