全裸鉈-205離子束縛態貝塔衰變半衰期首次測得
德國GSI亥姆霍茲重離子研究中心2026年11月14日在《自然》發表物理學成果：國際團隊在實驗儲存環中首次測出全裸鉈-205離子的束縛態貝塔衰變半衰期。論文由GSI亥姆霍茲重離子研究中心聯合FAIR刊發，地點在德國達姆施塔特，成果經同行評審。
常規實驗室環境下，鉈-205是天然穩定的基態核素，不會自發放射性衰變。1947年，理論物理學家預言：恆星內部有數千萬度的極端超高溫緻密等離子體；外層核外電子被全部剝離後，原子成爲全裸離子；原子核能通過特殊量子通道衰變，把釋放的電子捕獲至內部空置原子軌道，即束縛態貝塔衰變，產物是放射性鉛-205。跨國實驗團隊利用GSI的重離子同步加速器加速重元素離子，高純碳靶剝離鉈原子核外的全部81個電子，製備出全裸205Tl81+重離子束流；束流注入實驗儲存環（ESR），在超高真空中長時間循環迴旋存儲。
實驗數據顯示，全裸離子形態下，原本天然穩定的鉈-205會快速自發衰變爲鉛-205，其束縛態半衰期被精準測定在數月量級；這一關鍵躍遷矩陣常數得到證實。GSI核反應與核天體物理聯合研究中心首席科學家在科研通報會上表示，該實驗首次在地面受控實驗室內重現漸近巨星支恆星內部極端物理環境，測得全裸鉈-205離子的真實半衰期，清除核天體物理鐘模型中關鍵不確定性參數。
鉛-205半衰期約1500萬年，被稱作標定太陽系早期形成歷史的“黃金同位素時鐘”。天體物理學家把最新的GSI測量常數重新代入恆星核合成模型，高精度測算出最後一顆AGB恆星向太陽星雲釋放重元素的時間。
