中國原子能科學研究院北京串列加速器國家實驗室完成的“近庫侖勢壘重離子核反應機制研究”項目，榮獲2014年北京市科學技術獎，主要完成人林承鍵、賈會明、劉祖華、張煥喬等。

　　原子核是物質的一個重要微觀層次，是典型的量子多體系統，包含豐富的內稟自由度和多種基本相互作用。核反應是人類了解原子核這個微觀世界及其運動規律的手段。低能核反應機制的研究，不僅加深人們對原子核世界的認識，也與國民經濟密切相關，有望為人類利用核能提供新的機制和途徑。庫侖勢壘是低能區的一個關鍵節點，是經典機制和量子機制的轉換點。項目研究團隊基於近壘核反應研究中的多反應道耦合機制、奇特核反應新機制和超重核合成機制三大科學問題開展創新研究。

　　多反應道耦合機制，是近壘重離子核反應研究中一個長期的焦點問題。重離子內部的核子多，在核反應中開放的反應道多，牽涉的自由度多。在低能區，反應時間長，各個自由度之間可以充分耦合。在近壘能量，耦合強烈地改變了勢壘隧穿的幾率，形成多維勢壘隧穿。項目開展了深層次的機制研究：在光學勢彌散參數異常方面，項目開展了十余個體系的系統研究，靶核涵蓋了從中重核到重核，從近球形核到形變核再到球形核的廣大區域。在考慮耦合道效應後，沒有觀察到彌散參數的異常。結果表明：該異常是未考慮到的反應機制在光學勢上的表像，這消除了人們對核表面彌散大小的懷疑。在中子轉移對熔合反應的耦合道效應研究方面，項目開展了一系列包含和不包含正Q值中子轉移的鄰近體系的對比性研究，指出了反應中涉及的核結構和轉移機制等因素，為耦合道理論的發展提供了豐富的實驗素材，深化了人們對多維量子隧穿現象的理解。

　　奇特核反應新機制，是本世紀新興的一個熱點問題。奇特核是指弱束縛具有奇特結構的原子核，在核反應中會産生特殊的新機制。在弱束縛核破裂效應研究方面，項目創新性地提出T+R+B=1（這裡T、R、B分別表示穿透、反射和破裂幾率）方法，從幾率流的觀念考察弱束縛核反應；首次開展了弱束縛核體系準彈勢壘分佈的測量，指出勢壘分佈是調查破裂效應及連續態強耦合效應的靈敏探針。該方法開闢了一條研究破裂效應的有效途徑，被多家國外實驗室所採用。在奇特核體系光學勢研究方面，項目提出從轉移反應抽取出射道奇特核體系光學勢的方法，利用穩定核束獲得高精度實驗數據，成功抽取了一些不穩定奇特核反應的光學勢。這為奇特核體系光學勢的研究開拓了新思路。

　　超重核合成機制，關係到超重元素的合成，是一項挑戰元素週期表極限的研究。比92號鈾重的元素都是人工合成的，目前合成的最重元素是118號，但合成的幾率已達到人類所能探測的極限。因此，世界多國開展了機制方面的研究，期望在合成途徑上有所突破。項目開展了多個中重體系熔合－裂變機制的研究，深入理解了重離子反應中品質、能量和角動量等自由度的動力學演化過程，為超重核合成理論的發展提供了實驗素材以及機制方面的線索。此外，項目開展了超重核合成理論的前瞻性研究，發現了熔合蒸發殘余核截面的指數規律，預言了合成117號元素的最佳彈靶組合和激發函數，被作為理論支援應用於合成117元素的實驗中；改進了熔合擴散模型，首次考慮了頸部和徑向運動的耦合，預言了合成118－120號元素的最佳條件。這些理論工作為合成超重元素提供了現實的指導。

　　項目發表SCI學術論文42篇，其中在核物理領域最好的學術雜誌－美國的物理評論C上發表23篇。成果鑒定委員會認為：“這是近年來國內低能核物理領域不可多得的重要研究成果。總體上，項目研究達到了國際先進水準，部分研究處於領先地位。”

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　　北京串列加速器國家實驗室，是我國八十年代初在核物理領域佈局的低、中、高能三個基地中的一個低能核物理研究基地，是國際性開放實驗室。擁有的HI-13串列加速器于1981年開始建設，1986年建成出束，是我國開展低能核反應機制研究的最佳平臺。目前已安全運作超過10萬小時，為我國的核物理基礎、核數據測量、輻射物理與生物和核技術應用等研究做出了重要貢獻。

　　項目負責人林承鍵，中國原子能科學研究院研究員，博士生導師，核反應研究組組長。長期從事近庫侖勢壘核反應機制的實驗研究，在量子隧穿與耦合機制、超重核合成機制、奇特核結構與新反應機制以及奇特的雙質子衰變等方面做出了顯著貢獻。曾在義大利、日本和澳大利亞等國長期學習和工作。主持和參與多項國家自然科學基金、973和國防科研等項目。曾獲胡濟民教育科學獎、國防科學技術進步二等獎和中核集團一等獎等獎勵。在國內外學術刊物上發表論文150余篇。研究成果被廣泛引用和評述，産生了積極的學術影響。所領導的研究組在國內外享有良好的學術聲譽，在低能核反應領域佔有重要的學術地位。（唐小華）