坐落在廣東惠州稔平半島的「重離子大炮」近日傳出重磅科研喜訊！中科院近代物理研究所科研團隊依託這台剛投入試運行的強流重離子加速器裝置（HIAF），在國內首次成功產生並鑑別稀有原子核鉿-153。這也是HIAF調試階段收穫的第一項物理科研成果，相關成果已發表於學術期刊。
「這一成果的誕生，驗證了我國新一代強流重離子研究裝置已具備探索未知核素、拓展核素版圖的能力，標誌著HIAF的科學發現之旅正式開啟。」中國科學院近代物理研究所副所長胡正國說，新同位素產生概率極低，發現並精確測量該核素，有助於檢驗核理論模型，深化對原子核結構規律的認識。
實驗中，科研人員利用裝置增強器輸出鉍-209高能束流轟擊石墨靶，通過彈核碎裂反應生成放射性核素，產物經過束流線分離篩選後送入高精度環形譜儀，借助等時性質譜技術開展精準探測，總共觀測到10個鉿-153離子。實測證明鉿-153為束縛或弱束縛核素，和現有核理論模型預測結果吻合。
鉿-153處在缺中子重核區域，靠近已知核素邊界，是研究原子核結構演化、探索原子核穩定極限的重要研究對象。對這一稀有核素的成功捕獲與測量，能夠校驗核子物理理論模型，助力人類進一步揭開微觀原子核世界的奧秘。本次成果充分檢驗 HIAF高強度重離子束流、高效束流分離、單離子高靈敏探測等全套核心能力，標誌著這座落戶惠州的國際一流重離子科研平台，已經具備探索未知核素、拓展核素版圖的完整實力。
「此次實驗能夠成功探測到產生概率極低的鉿-153，得益於HIAF多項關鍵技術的協同發展。」胡正國表示，高強度重離子束流提升稀有核素的產生能力，高性能放射性束流線實現目標核素的高效分離，高精度環形譜儀等時性質譜技術具備靈敏的單離子探測能力，為鑒別稀有原子核提供重要支撐。隨著HIAF性能持續提升，未來，實驗的探測能力預計還將提高約兩個數量級。HIAF將在探索未知核區、發現新核素和研究極端條件下原子核性質方面發揮更加重要的作用。
圖片來源：城市雲平台
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