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科学通报 2025年

作者：黄博方德清王思敏复旦大学现代物理研究所教育部核物理与离子束应用重点实验室国家自然科学基金委员会复旦大学上海核物理理论研究中心

滴线区原子核是弱束缚或非束缚的开放量子系统,由于连续谱与形变效应等影响,表现出奇异的结构和放射性.其中,双质子发射是最新发现且最受关注的衰变模式之一,对双质子发射的研究有利于理解质子滴线外原子核的独特结构和质子对关联.本文... 详细信息

滴线区原子核是弱束缚或非束缚的开放量子系统,由于连续谱与形变效应等影响,表现出奇异的结构和放射性.其中,双质子发射是最新发现且最受关注的衰变模式之一,对双质子发射的研究有利于理解质子滴线外原子核的独特结构和质子对关联.本文概述了最近发展的理论方法,重点介绍了基于Gamow耦合道方法和含时演化方法等三体模型对双质子发射核的衰变机制、核子-核子关联以及衰变动力学等方面的研究.基于HIAF、FRIB以及FAIR等国内外新一代放射性核束装置,人们有望对滴线附近原子核的奇异结构和放射性进行更多更深入的实验探究,而理论方法的发展可以与未来的实验相辅相成.

关键词：滴线外原子核双质子发射 Gamow耦合道方法时演化方法

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2024年原子核物理科技热点回眸

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科技导报 2025年第7期 21-47页

作者：马余刚王思敏复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室国家自然科学基金委理论物理专款–上海核物理理论研究中心

简要回顾2024年原子核物理科技发展的前沿与热点，放射性核束物理，相对论重离子碰撞物理，中低能与高能的交叉、无中微子双贝塔衰变、超精细结构、核钟、核物质状态方程与核天体物理等交叉学科及核医学等方向，其中有涉及理论的拓展也... 详细信息

简要回顾2024年原子核物理科技发展的前沿与热点，放射性核束物理，相对论重离子碰撞物理，中低能与高能的交叉、无中微子双贝塔衰变、超精细结构、核钟、核物质状态方程与核天体物理等交叉学科及核医学等方向，其中有涉及理论的拓展也有实验的突破，这些原子核物理学的发展不断地推动我们对物质基本构成和宇宙演化的深入理解。

关键词：放射性核束物理相对论重离子碰撞无中微子双贝塔衰变核天体物理核医学

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重离子碰撞中QCD物质整体极化的实验测量

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物理学报 2023年第7期72卷 98-108页

作者：孙旭周晨升陈金辉陈震宇马余刚唐爱洪徐庆华中国科学院近代物理研究所夸克物质中心兰州730000 复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 美国布鲁克海文国家实验室美国厄普顿11973

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RH... 详细信息

高能重离子碰撞中Λ超子和φ, K*0矢量介子的整体极化的实验数据证实了夸克物质整体极化的新现象,引起了研究人员的广泛关注,成为高能核物理前沿新的热点研究方向.本文主要从实验测量上回顾整体极化研究,着重阐述相对论重离子对撞机(RHIC)上的螺旋径迹探测器(STAR)合作组在不同对撞能量点开展的Λ超子和φ, K*0介子的整体极化测量结果,并拓展到含有多个奇异夸克粒子Ξ,Ω的整体极化测量和Λ沿着束流方向的局域极化研究.本文也将简单点评大型强子对撞机(LHC)能区和HADES实验低能区的测量结果,并对这些实验结果给出的物理信息进行简单描述.

关键词：重离子碰撞整体极化超子极化矢量介子自旋排列

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2023年原子核物理科技热点回眸

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科技导报 2024年第1期42卷 30-62页

作者：马余刚复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 国家自然科学基金委理论物理专款-上海核物理理论研究中心上海200438

核科学致力于研究从宇宙诞生初期到天体演化过程中的极端物质形态,一直以来是物质科学的前沿。其在今日仍不断有创造性的发现,并有着不可替代的作用。简要回顾了2023年原子核物理科技发展的前沿与热点,具体围绕长程规划与大科学装置、... 详细信息

核科学致力于研究从宇宙诞生初期到天体演化过程中的极端物质形态,一直以来是物质科学的前沿。其在今日仍不断有创造性的发现,并有着不可替代的作用。简要回顾了2023年原子核物理科技发展的前沿与热点,具体围绕长程规划与大科学装置、放射性核束物理、高能核物理、中微子物理、天体核物理等方向,其中不乏国内引领的优秀工作。而这些方向的突破为未来核科学的发展奠定了基础,也为国家安全、技术发展、人体健康和社会经济繁荣做出前所未有的贡献。

关键词：原子核放射性核束物理高能核物理中微子物理天体核物理光核物理

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强相互作用自旋-轨道耦合与夸克-胶子等离子体整体极化

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物理学报 2023年第7期72卷 109-126页

作者：高建华黄旭光梁作堂王群王新年山东大学空间科学与物理学院山东省光学天文与日地空间环境重点实验室威海264209 复旦大学物理学系粒子物理与场论中心核物理与离子束应用教育部重点实验室理论核物理中心上海200433 山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 中国科学技术大学近代物理系合肥230026 Nuclear Science Division MS 70 R0319Lawrence Berkeley National LaboratoryBerkeley 94720USA

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海... 详细信息

在非对心相对论重离子碰撞中,参与反应的原子核物质系统具有巨大的初始轨道角动量,经过强相互作用的自旋-轨道耦合,这一巨大的轨道角动量可以转化为产生的夸克-胶子等离子体的整体极化.整体极化效应在理论上提出后,首先被美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机上的STAR实验所证实,激发了人们对相关问题的研究,成为重离子碰撞物理研究的一个新方向——重离子碰撞自旋物理.本文简单回顾了整体极化原始基本思想、理论计算体系与主要结果以及近几年的理论进展.

关键词：自旋-轨道耦合整体极化自旋效应相对论重离子碰撞

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通过高能核-核碰撞中的光生过程研究原子核结构

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第9期54卷 71-82页

作者：杨驰杨帅查王妹赵杰山东大学前沿交叉科学青岛研究院粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室青岛266237 华南师范大学量子物质研究院原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室广州510006 中国科学技术大学物理学院核探测与核电子学国家重点实验室合肥230026 复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433

在高能核-核碰撞实验中,接近光速运动的高带电重离子会产生极强的电磁场,从而诱导光子-光子相互作用和光子-核子相互作用的光致产生过程.这些光致产生的产物包括双轻子对和矢量介子等多种末态.近年来,超周边和偏心重离子碰撞中所产生的... 详细信息

在高能核-核碰撞实验中,接近光速运动的高带电重离子会产生极强的电磁场,从而诱导光子-光子相互作用和光子-核子相互作用的光致产生过程.这些光致产生的产物包括双轻子对和矢量介子等多种末态.近年来,超周边和偏心重离子碰撞中所产生的一系列新颖实验结果,通过与理论计算相互促进和验证,为研究原子核结构和核子分布等提供了良好的条件和独特的机遇.本论文简要介绍了相对论重离子对撞机RHIC和大型强子对撞机LHC上,超周边以及偏心相对论重离子碰撞实验在测量原子核电荷分布、胶子分布以及中子皮等方向的最新进展.

关键词：高能核-核碰撞光致产生超周边碰撞原子核结构中子皮

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低能电子在直径为800 nm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米微通道中的输运过程

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物理学报 2025年第2期74卷 112-121页

作者：李鹏飞刘宛琦哈帅潘俞舟樊栩宏杜战辉万城亮崔莹姚科马越杨治虎邵曹杰 Reinhold Schuch 路迪宋玉收张红强陈熙萌哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150000 兰州大学核科学与技术学院兰州730000 复旦大学现代物理研究所上海200433 复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200433 RIKEN Nishina Center RIKENWako 351-0198Japan 中国科学院近代物理研究所兰州730000 Physics Department Stockholm UniversityStockholm S-10691Sweden Department of Physics University of GothenburgGothenburg S-40530Sweden

研究了2 keV电子在直径为800 nm,长度为10μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)纳米通道中的输运过程.结果表明,当纳米微通道倾角为0°时,穿透电子的穿透率可达10%,而当倾角大于几何张角时,穿透电子的透射率... 详细信息

研究了2 keV电子在直径为800 nm,长度为10μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)纳米通道中的输运过程.结果表明,当纳米微通道倾角为0°时,穿透电子的穿透率可达10%,而当倾角大于几何张角时,穿透电子的透射率小于1%.穿透电子角分布中心没有随微孔倾角的变化而移动,因此没有如在正离子的情况下那样观察到绝缘微孔对电子的导向效应.在充电达到稳态时,当微孔倾角小于几何张角时,电子分裂成上下两个电子斑.穿透电子的全角分布的时间演化表明,在充电开始时,穿透电子为单电子斑.随着入射电荷量(充电时间)的累积,穿透电子被上下拉伸,并逐渐分裂成两个电子斑.当纳米微孔的倾角超过几何张角时,穿透电子的分裂趋于消失.对电子造成微孔内壁上的电荷沉积的模拟计算表明,微孔表面被激发出大量空穴,形成正电荷累积;而部分入射电子沉积于表面以下更深处,形成负电荷层,因此不利于产生类似正离子的导向效应.本文还讨论了造成穿透电子角分布上下分裂的可能原因,并据此提出验证电子和离子充电机制不同的新的实验方法.研究结果为利用绝缘微通道控制电子传输技术的发展提供了支撑.

关键词：绝缘纳米毛细管低能电子导向效应

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在同质异位素碰撞中通过双平面方法寻找手征磁效应

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原子核物理评论 2024年第1期41卷 573-579页

作者：陈帮祥赵新丽马国亮复旦大学现代物理研究所核物理与离子束应用教育部重点实验室上海200438 复旦大学理论物理专款上海核物理理论研究中心上海200438 上海理工大学理学院上海200093

在相对论重离子碰撞中寻找手征磁效应(CME)有助于人们理解强相互作用中的CP对称性破缺和量子色动力学(QCD)真空的拓扑性质。基于CME的背景和信号相对于旁观者平面和参与者平面有不同的相关性,实验上提出了一种双平面方法提取CME信号。... 详细信息

在相对论重离子碰撞中寻找手征磁效应(CME)有助于人们理解强相互作用中的CP对称性破缺和量子色动力学(QCD)真空的拓扑性质。基于CME的背景和信号相对于旁观者平面和参与者平面有不同的相关性,实验上提出了一种双平面方法提取CME信号。利用具有不同强度CME的多相输运模型,在质心碰撞能量为200 GeV的同质异位素碰撞中重新探讨双平面方法,发现相对于两个不同平面的CME信号和背景效应的比值系数是不同的,这与目前实验测量中的假设不一致。这种差异来自于相对于旁观者和参与者平面的CME的退关联,它源于末态的相互作用。本工作的研究表明,目前的实验测量可能高估了在相对论性重离子碰撞中观测到的末态CME信号的比例。

关键词：手征磁效应双平面方法同质异位素碰撞

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环星系介质中的微观与非热物理过程

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中国科学:物理学力学天文学 2025年第5期55卷 232-248页

作者：季索清复旦大学物理学系天文与天体物理研究中心复旦大学核物理与离子束应用教育部重点实验室

近年来,环星系介质作为星系形成与演化过程中的关键成分受到广泛关注.环星系介质中的多相气体通过与星系和星系际介质之间的物质与能量交换,对形成星系的性质,如恒星形成率、金属丰度等至关重要.本文介绍了近年来关于环星系介质中的微... 详细信息

近年来,环星系介质作为星系形成与演化过程中的关键成分受到广泛关注.环星系介质中的多相气体通过与星系和星系际介质之间的物质与能量交换,对形成星系的性质,如恒星形成率、金属丰度等至关重要.本文介绍了近年来关于环星系介质中的微观和非热物理过程的研究进展,特别是湍流、磁场、宇宙线等物理过程在多个尺度上如何显著改变多相环星系介质的动力学和热力学性质,以及对星系及其周围环境演化的重要影响.

关键词：星系际介质星际介质湍流磁场宇宙线

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2022年原子核物理科技热点回眸

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科技导报 2023年第1期41卷 14-29页

作为连接微观粒子物理与介观原子分子物理的桥梁,核科学是一个广泛而多样的学科。从宇宙大爆炸后几个微秒内生成的夸克-胶子等离子体,到质子和中子的形成开始以及元素的合成与演化,再到天体核过程的恒星爆炸和中子星并合,原子核物理学... 详细信息

作为连接微观粒子物理与介观原子分子物理的桥梁,核科学是一个广泛而多样的学科。从宇宙大爆炸后几个微秒内生成的夸克-胶子等离子体,到质子和中子的形成开始以及元素的合成与演化,再到天体核过程的恒星爆炸和中子星并合,原子核物理学是我们理解宇宙的基础。同时,经过百余年的发展,核物理领域仍有蓬勃的生命力,大量未知现象的发现与科技的发展为人类带来了新的机遇与挑战。简要回顾了2022年原子核物理科技发展的前沿与热点,其中不乏国内引领的优秀工作。而这些方向的突破也为基础科学的发展、国家安全的保障和其他社会应用开辟了新的途径。

关键词：原子核核子短程关联衰变核天体物理高能核物理光子核物理

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