原子能院在奇特核體系光學(xué)勢研究方面取得重要成果
來源:中國核電信息網(wǎng) 發(fā)布日期:2017-07-31
7月26日,原子能院核物理研究所核反應(yīng)創(chuàng)新團隊楊磊的論文《色散關(guān)系是否適用于奇特核體系?體系的反常閾異常》在《物理評論快報》(Physical Review Letters,簡稱PRL)發(fā)表,論文第一作者為楊磊博士,通訊作者為林承鍵研究員,參與人包括賈會明研究員、張煥喬院士等團隊成員。
PRL(《物理評論快報》——Physical Review Letters,簡稱PRL。)是世界著名的物理學(xué)頂級學(xué)術(shù)周刊,2016年影響因子高達8.462,是物理學(xué)領(lǐng)域最權(quán)威的雜志之一,也是物理類影響因子最高的學(xué)科內(nèi)綜合性期刊。
部分團隊成員
隨著放射性核束的興起,不穩(wěn)定核誘導(dǎo)的核反應(yīng)成為了核物理研究的熱點問題。不穩(wěn)定核通常是弱束縛的,具有暈(皮)或者集團等奇特結(jié)構(gòu),在核碰撞過程中將導(dǎo)致破裂、連續(xù)態(tài)強耦合等新反應(yīng)機制的產(chǎn)生。核-核相互作用勢的唯象表達即為光學(xué)勢。作為一個最基本的物理量,它是實驗研究的起點。弱束縛核體系的光學(xué)勢與傳統(tǒng)緊束縛核體系的截然不同,特別是在壘下能區(qū)存在增強的虛部勢,這引起了極大的關(guān)注。然而在壘下能區(qū),從彈散抽取光學(xué)勢的不確定性大,而且放射性核束的流強弱、品質(zhì)差,嚴(yán)重制約了人們對這些奇特核體系光學(xué)勢的深入研究。
實驗用探測器
林承鍵研究員及其團隊提出了利用穩(wěn)定核束的轉(zhuǎn)移反應(yīng)來研究出射道暈核體系光學(xué)勢的新方法。該方法巧妙地利用了高流強、高品質(zhì)的穩(wěn)定核束,突破了直接利用放射性核束所造成的瓶頸,避免了壘下能區(qū)從彈性散射抽取光學(xué)勢的困難。在北京串列加速器國家實驗室的R60管道終端上,團隊建立了以電離室、硅條探測器等組成的大立體角覆蓋的探測器陣列,測量了從壘上到深壘下能區(qū)多個能點的單質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)208Pb(7Li,6He)209Bi入射道和轉(zhuǎn)移道的角分布,高精度抽取了暈核6He+209Bi體系的光學(xué)勢,首次觀察到在極低能時虛部勢的下降,并得到了反應(yīng)閾能約為0.68倍庫侖勢壘高度。基于實驗得到的光學(xué)勢虛部,通過色散關(guān)系計算了光學(xué)勢的實部,與實驗光學(xué)勢的實部存在較大偏離,表明了色散關(guān)系不適用于該暈核體系,這可能是奇特核體系的一個普遍現(xiàn)象。
色散關(guān)系是因果律(即:時間不可逆)在穩(wěn)定體系中的一個自然體現(xiàn),通常稱為Kramers-Kronig關(guān)系,描述了波穿過介質(zhì)時的色散效應(yīng)。該工作的意義在于提供了色散關(guān)系不適用于奇特體系的證據(jù),并對造成這種反常現(xiàn)象的可能原因進行了討論,其結(jié)果可能對量子力學(xué)、光學(xué)、粒子物理學(xué)和電子工程等領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的影響。
該項工作得到了科技部973計劃和國家自然科學(xué)基金委多個項目的支持。
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