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原子能院在奇特核体系光学势研究方面取得重要成果

新闻来源:中国原子能科学研究院  作者:  发布时间:2017-07-31   点击数:
  •   7月26日,原子能院核物理研究所核反应创新团队杨磊的论文《色散关系是否适用于奇特核体系?体系的反常阈异常》在《物理评论快报》(Physical Review Letters,简称PRL)发表,论文第一作者为杨磊博士,通讯作者为林承键研究员,参与人包括贾会明研究员、张焕乔院士等团队成员。

      PRL(《物理评论快报》——Physical Review Letters,简称PRL。)是世界著名的物理学顶级学术周刊,2016年影响因子高达8.462,是物理学领域最权威的杂志之一,也是物理类影响因子最高的学科内综合性期刊。

    部分团队成员

        随着放射性核束的兴起,不稳定核诱导的核反应成为了核物理研究的热点问题。不稳定核通常是弱束缚的,具有晕(皮)或者集团等奇特结构,在核碰撞过程中将导致破裂、连续态强耦合等新反应机制的产生。核-核相互作用势的唯象表达即为光学势。作为一个最基本的物理量,它是实验研究的起点。弱束缚核体系的光学势与传统紧束缚核体系的截然不同,特别是在垒下能区存在增强的虚部势,这引起了极大的关注。然而在垒下能区,从弹散抽取光学势的不确定性大,而且放射性核束的流强弱、品质差,严重制约了人们对这些奇特核体系光学势的深入研究。

    实验用探测器

        林承键研究员及其团队提出了利用稳定核束的转移反应来研究出射道晕核体系光学势的新方法。该方法巧妙地利用了高流强、高品质的稳定核束,突破了直接利用放射性核束所造成的瓶颈,避免了垒下能区从弹性散射抽取光学势的困难。在北京串列加速器国家实验室的R60管道终端上,团队建立了以电离室、硅条探测器等组成的大立体角覆盖的探测器阵列,测量了从垒上到深垒下能区多个能点的单质子转移反应208Pb(7Li,6He)209Bi入射道和转移道的角分布,高精度抽取了晕核6He+209Bi体系的光学势,首次观察到在极低能时虚部势的下降,并得到了反应阈能约为0.68倍库仑势垒高度。基于实验得到的光学势虚部,通过色散关系计算了光学势的实部,与实验光学势的实部存在较大偏离,表明了色散关系不适用于该晕核体系,这可能是奇特核体系的一个普遍现象。

        色散关系是因果律(即:时间不可逆)在稳定体系中的一个自然体现,通常称为Kramers-Kronig关系,描述了波穿过介质时的色散效应。该工作的意义在于提供了色散关系不适用于奇特体系的证据,并对造成这种反常现象的可能原因进行了讨论,其结果可能对量子力学、光学、粒子物理学和电子工程等领域产生广泛的影响。

        该项工作得到了科技部973计划和国家自然科学基金委多个项目的支持。





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