項目名稱： 探尋質子暈核和中子暈核

推薦單位： 國防科學技術工業委員會

項目簡介： 本項目屬于核物理基礎研究領域。

主要研究內容：1）從實驗上確證了原子核激發態存在暈結構。測量了11B(d,p)12B和12C(d,p)13C轉移反應角分布，獨立發展了ANC方法用于暈核研究，抽取價中子密度分布的均方根半徑和價中子占據核外概率，發現12B第二、第三激發態和13C第一激發態為中子暈態。2）從實驗上觀察到質子暈核存在核芯增大現象以及雙質子暈存在的證據。在蘭州近物所HILF-RIBLL上，由彈核碎裂獲得27,28P和29S次級放射性束與28Si靶作用，以透射法測量總反應截面。實驗結果顯示：27,28P核芯存在增大的新現象，29S存在著雙質子暈結構。3）暈結構系統學規律的研究。分別利用單粒子勢模型和r2算符理論結合ANC的方法研究了價核子密度分布隨結合能變化的情況，總結出暈結構存在的標度規律。由此得到暈結構形成的必要條件，比國外給出的條件要寬松。4）開展了與暈核結構緊密相關的反應機制的研究。如6Li+208Pb體系彈性散射角分布、全融合截面等測量，了解弱束縛核體系特有的破裂效應對反應進程的影響。19F+208Pb體系彈性、轉移、熔合裂變等測量，為暈核體系17F+208Pb提供對比的實驗素材。

科學價值：1）首次從實驗上證實原子核激發態存在暈結構，說明暈的形成是一種近閾行為。將暈核研究范圍從滴線附近區域擴大到穩定線附近區域。2）首次從實驗上發現滴線附近質子暈核存在核芯增大的新現象，并給出29S存在雙質子暈的證據。3）給出了現實的暈核標度定律，為暈結構的實驗尋找提供了線索。其中質子暈的標度定律是首次給出。4）相關反應機制的研究為理解暈核在反應中的特殊行為、暈核反應理論等提供了豐富的實驗素材。

本項目在國內開展較早，發表SCI論文30余篇。其中10篇代表性論文他引達96次，引證刊物18種。某些論文被多次或較大篇幅的引用，影響廣泛，對學科發展起到良好的推動作用。

主要發現點： 核心發現點：

1）從實驗上確證了原子核激發態存在暈結構。在實驗上利用轉移反應研究末態核結構，在理論上獨立發展了ANC方法用于暈核研究。抽取價中子密度分布的均方根半徑和價中子占據核外概率作為暈核判斷依據。發現了12B、13,14,15C等存在激發態中子暈結構，這擴大了暈核研究的范圍。該發現點屬于核結構和低能核反應學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的1、2和9。

2）從實驗上觀察到質子暈核存在核芯增大現象以及雙質子暈存在的證據。由彈核碎裂獲得27,28P和29S次級放射性束與28Si靶作用，利用透射法測量總反應截面。發現了27,28P核芯存在增大的新現象，29S存在著雙質子暈結構。該發現點屬于核結構和重離子核物理學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的4和7。

3）暈結構系統學規律的研究。分別利用單粒子勢模型和r2算符理論結合ANC的方法，總結出現實的暈核標度定律。由此得到暈結構形成的必要條件，比國外給出的條件要寬松。其中質子暈核的標度定律是首次給出。該發現點屬于核結構學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的5和6。

其他重要發現點：

1）弱束縛核體系6Li+208Pb全熔合截面的測量。發現該體系全熔合截面在近壘和壘上能區壓低約0.66倍，這是由于6Li在入射道的破裂引起通量的流失造成的，為CDCC理論提供了急需的實驗素材。該發現點屬于重離子核物理學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的3。

2）形變彈核體系19F+208Pb準彈反應的測量。發現該體系的光學勢存在明顯的”閾反常“現象，而且實部和虛部的靈敏半徑幾乎一樣。這為暈核體系17F+208Pb的光學勢研究提供了對比的素材。該發現點屬于重離子核物理學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的8。

3）弱束縛核體系全熔合截面與破裂效應的研究。對比了弱束縛核體系與緊束縛核體系壘上全熔合截面，發現弱束縛核體系均存在截面壓低的現象，而破裂道耦合效應的影響有限。該發現點屬于重離子核物理學科，支持該發現點的論文見10篇代表性論文的10。

主要完成人： 林承鍵

負責本項目大部分實驗的設計和具體實施，分析處理大部分實驗數據，撰寫了部分論文。學術貢獻有：1）發展了ANC方法用于暈核研究；2）改進了單粒子勢模型用于暈核標度定律研究；3）利用ANC因子首次得到11B輻射俘獲截面；4）負責19F+208Pb和6Li+208Pb體系反應機制的研究；5）研發了多路集成的電荷靈敏前放。對于核心發現點的1和3以及其他發現點的1和2做出了創造性貢獻。在該項研究中的工作量占本人工作量的70％。

劉祖華

負責本項目部分實驗，處理部分數據，撰寫部分論文。學術貢獻有：1）協助發展了ANC方法用于暈核研究；2）將ANC方法用于暈核標度定律研究；3）觀察到27,28P的核芯增大和29S存在雙質子暈結構。對于核心發現點的1和2以及其他發現點的3做出了創造性貢獻。在該項研究中的工作量占本人工作量的60％。

張煥喬

指導實驗進行和參加實驗，討論和修改論文，從宏觀上把握本項目的進程。對于核心發現點的3做出了創造性貢獻。在該項研究中的工作量占本人工作量的60％。

楊峰

參加了大部分實驗準備和數據獲取等工作，參加數據處理和論文討論等。對于核心發現點的1做出了創造性貢獻。在該項研究中的工作量占本人工作量的50％。

馬中玉

負責改進Glauber理論并指導研究生建立程序，檢測計算結果，提供理論部分論文。對于核心發現點的2做出了創造性貢獻。在該項研究中的工作量占本人工作量的50％。