科研進(jìn)展
科研人員在弱束縛核彈性散射研究中取得新進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院近代物理研究所放射性束物理室科研團(tuán)隊(duì)及其合作者在放射性核束實(shí)驗(yàn)研究中取得新進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)依托蘭州重離子研究裝置（HIRFL）的放射性束流線（RIBLL），成功測(cè)量了弱束縛核11Be和8B在58Ni靶上的彈性散射角分布，并在高于庫侖勢(shì)壘的能量下系統(tǒng)研究了它們的耦合道效應(yīng)，為理解弱束縛核的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與原子核奇異結(jié)構(gòu)提供了關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。相關(guān)研究成果于11月7日發(fā)表于《物理快報(bào)B》（Physics Letters B）上。
在核物理學(xué)中，有一類特殊的原子核被稱為“弱束縛核”。它們的核子（質(zhì)子、中子）結(jié)合能極低，其中中子暈核11Be和質(zhì)子暈核8B，由于其極低的結(jié)合能和特殊的核結(jié)構(gòu)，在核反應(yīng)中表現(xiàn)出強(qiáng)烈的耦合道效應(yīng)，尤其是破裂耦合對(duì)彈性散射的影響顯著。理解這些效應(yīng)對(duì)于揭示原子核的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機(jī)制具有重要意義。
依托蘭州重離子研究裝置的放射性束流線，科研人員利用次級(jí)束流7,10,11Be和8B轟擊58Ni靶，測(cè)量了其在實(shí)驗(yàn)室系能量約為六倍庫侖勢(shì)壘時(shí)的彈性散射角分布。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過光學(xué)模型和連續(xù)離散化耦合道理論進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：11Be的彈性散射角分布在破裂耦合作用下出現(xiàn)顯著的庫侖-核干涉峰抑制，其中子暈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致強(qiáng)烈的耦合道效應(yīng)；相比之下，8B盡管結(jié)合能更低，但由于價(jià)質(zhì)子所受的庫侖與離心勢(shì)壘抑制了其破裂概率，其耦合道效應(yīng)遠(yuǎn)弱于11Be；7Be和10Be的彈性散射行為與其弱束縛同位素相似，但耦合道效應(yīng)明顯較弱。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著靶核質(zhì)量數(shù)的增加，耦合道效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)，這一趨勢(shì)在11Be和8B在不同靶核（如64Zn、197Au、208Pb）上的散射數(shù)據(jù)中均得到驗(yàn)證。
該研究從實(shí)驗(yàn)與理論結(jié)合的角度，系統(tǒng)比較了中子暈與質(zhì)子暈核在彈性散射中的耦合道效應(yīng)差異，為弱束縛核反應(yīng)機(jī)制的理解提供了重要依據(jù)。至此，研究團(tuán)隊(duì)成功完成了高于庫侖勢(shì)壘能區(qū)中子暈與質(zhì)子暈核在彈性散射中耦合道效應(yīng)的系統(tǒng)性研究。
本項(xiàng)研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等多個(gè)項(xiàng)目支持。該研究由中國科學(xué)院近代物理研究所主導(dǎo)，聯(lián)合北京航空航天大學(xué)和安徽大學(xué)等團(tuán)隊(duì)共同完成。文章第一作者為放射性束物理室王康副研究員。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.physletb.2025.139957
圖：不同能量下的11Be和8B在不同靶上的彈性散射微分截面與理論計(jì)算的對(duì)比
（放射性束物理室 ??供稿）
