作为核物理中的最基本的问题之一，原子核的极限状态一直是科研工作者的探究目标。 18 Mg 作为极端的丰质子核，其存在的时间尺度已经接近人类认知的极限。在不到百亿分之一纳秒的时间内， 18 Mg 将先后发射两对质子。为了深入理解这种奇特的衰变机制，以及其背后的量子关联。我们发展了能够处理开放量子体系的Gamow耦合道模型。通过对 18 Mg 原子核密度分布，衰变演化，出射两质子的关联等信息的探究，揭示了 18 Mg 的核结构和价质子对的衰变模式，及其独特的开放量子性质。
在探索核物理的极限时，人们一直对原子核的奇异衰变行为充满好奇。最近的一项研究成功观测到了一种极端的丰质子核—— 18 Mg 。这种核素拥有12个质子，却只含有6个中子，其存在不仅挑战了现有的物理理论，还为我们打开了原子核世界的新视界。 为了研究其衰变机制和相关性质，来自复旦大学和北京大学的研究团队利用先进的模型和方法，揭示了 18 Mg 这一瞬息即逝的核素的秘密。 18 Mg 核是一种含有极高比例质子的核素，其存在时间极短，以至于几乎达到了人类观测的极限。在不到百亿分之一纳秒的时间里， 18 Mg 会先后发射出两对质子，这一过程极具挑战性，因为如此短暂的存在时间使得实验过程中难以捕捉到它的任何细节信息。为了解这种独特的衰变机制以及背后的量子关联，研究团队发展了一种适用于开放量子体系的新模型——Gamow耦合道模型，来研究如 18 Mg 这样的非常规核素。通过这项研究，团队不仅揭示了 18 Mg 的衰变过程，还对其原子核密度分布、衰变演化过程进行了详细的分析，发现了其价质子对是以类似于三体衰变的量子过程发射。同时，这些数据帮助科学家们深入了解了 18 Mg 的核结构，了解连续谱效应以及原子核形变对衰变过程的影响。另外，通过与镜像核的对比，研究发现了其中的托马斯-诶尔曼效应。更重要的是，研究还揭示了其独特的开放量子性质，这对于扩展我们对原子核理论的理解至关重要。 这项突破性的研究不仅推动了核物理学的发展，还可能对其他开放量子体系产生深远的影响。通过研究如 18 Mg 这样的极端核素，科学家们可以更好地理解原子核的稳定性边界，以及核力如何在极端条件的表象，为未来的科学探索打开了新的大门。
随着下一代稀有同位素束装置的出现，核景观显著扩张，达到甚至超越了滴流线。这种扩张带来了许多新现象的发现，如奇异衰变。镁-18就是奇异系统的一个典型例子，它远离滴流线，在不到十亿分之一纳秒的时间内，这个系统喷出一个又一个质子对，首先衰变为霓虹16，然后衰变为氧14——这个序列让人想起了筑巢的洋娃娃。 此类衰变发射体被归类为开放量子系统，受到变形和连续效应的深刻影响。这些因素构成了重大挑战，但也为理论和实验研究提供了独特的机会。通过采用先进的理论方法，已彻底研究了镁-18的动力学和相关性，为衰变过程提供了宝贵的结构见解。
