项目名称： 探寻质子晕核和中子晕核

推荐单位： 国防科学技术工业委员会

项目简介： 本项目属于核物理基础研究领域。

主要研究内容：1）从实验上确证了原子核激发态存在晕结构。测量了11B(d,p)12B和12C(d,p)13C转移反应角分布，独立发展了ANC方法用于晕核研究，抽取价中子密度分布的均方根半径和价中子占据核外概率，发现12B第二、第三激发态和13C第一激发态为中子晕态。2）从实验上观察到质子晕核存在核芯增大现象以及双质子晕存在的证据。在兰州近物所HILF-RIBLL上，由弹核碎裂获得27,28P和29S次级放射性束与28Si靶作用，以透射法测量总反应截面。实验结果显示：27,28P核芯存在增大的新现象，29S存在着双质子晕结构。3）晕结构系统学规律的研究。分别利用单粒子势模型和r2算符理论结合ANC的方法研究了价核子密度分布随结合能变化的情况，总结出晕结构存在的标度规律。由此得到晕结构形成的必要条件，比国外给出的条件要宽松。4）开展了与晕核结构紧密相关的反应机制的研究。如6Li+208Pb体系弹性散射角分布、全融合截面等测量，了解弱束缚核体系特有的破裂效应对反应进程的影响。19F+208Pb体系弹性、转移、熔合裂变等测量，为晕核体系17F+208Pb提供对比的实验素材。

科学价值：1）首次从实验上证实原子核激发态存在晕结构，说明晕的形成是一种近阈行为。将晕核研究范围从滴线附近区域扩大到稳定线附近区域。2）首次从实验上发现滴线附近质子晕核存在核芯增大的新现象，并给出29S存在双质子晕的证据。3）给出了现实的晕核标度定律，为晕结构的实验寻找提供了线索。其中质子晕的标度定律是首次给出。4）相关反应机制的研究为理解晕核在反应中的特殊行为、晕核反应理论等提供了丰富的实验素材。

本项目在国内开展较早，发表SCI论文30余篇。其中10篇代表性论文他引达96次，引证刊物18种。某些论文被多次或较大篇幅的引用，影响广泛，对学科发展起到良好的推动作用。

主要发现点： 核心发现点：

1）从实验上确证了原子核激发态存在晕结构。在实验上利用转移反应研究末态核结构，在理论上独立发展了ANC方法用于晕核研究。抽取价中子密度分布的均方根半径和价中子占据核外概率作为晕核判断依据。发现了12B、13,14,15C等存在激发态中子晕结构，这扩大了晕核研究的范围。该发现点属于核结构和低能核反应学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的1、2和9。

2）从实验上观察到质子晕核存在核芯增大现象以及双质子晕存在的证据。由弹核碎裂获得27,28P和29S次级放射性束与28Si靶作用，利用透射法测量总反应截面。发现了27,28P核芯存在增大的新现象，29S存在着双质子晕结构。该发现点属于核结构和重离子核物理学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的4和7。

3）晕结构系统学规律的研究。分别利用单粒子势模型和r2算符理论结合ANC的方法，总结出现实的晕核标度定律。由此得到晕结构形成的必要条件，比国外给出的条件要宽松。其中质子晕核的标度定律是首次给出。该发现点属于核结构学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的5和6。

其他重要发现点：

1）弱束缚核体系6Li+208Pb全熔合截面的测量。发现该体系全熔合截面在近垒和垒上能区压低约0.66倍，这是由于6Li在入射道的破裂引起通量的流失造成的，为CDCC理论提供了急需的实验素材。该发现点属于重离子核物理学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的3。

2）形变弹核体系19F+208Pb准弹反应的测量。发现该体系的光学势存在明显的”阈反常“现象，而且实部和虚部的灵敏半径几乎一样。这为晕核体系17F+208Pb的光学势研究提供了对比的素材。该发现点属于重离子核物理学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的8。

3）弱束缚核体系全熔合截面与破裂效应的研究。对比了弱束缚核体系与紧束缚核体系垒上全熔合截面，发现弱束缚核体系均存在截面压低的现象，而破裂道耦合效应的影响有限。该发现点属于重离子核物理学科，支持该发现点的论文见10篇代表性论文的10。

主要完成人： 林承键

负责本项目大部分实验的设计和具体实施，分析处理大部分实验数据，撰写了部分论文。学术贡献有：1）发展了ANC方法用于晕核研究；2）改进了单粒子势模型用于晕核标度定律研究；3）利用ANC因子首次得到11B辐射俘获截面；4）负责19F+208Pb和6Li+208Pb体系反应机制的研究；5）研发了多路集成的电荷灵敏前放。对于核心发现点的1和3以及其他发现点的1和2做出了创造性贡献。在该项研究中的工作量占本人工作量的70％。

刘祖华

负责本项目部分实验，处理部分数据，撰写部分论文。学术贡献有：1）协助发展了ANC方法用于晕核研究；2）将ANC方法用于晕核标度定律研究；3）观察到27,28P的核芯增大和29S存在双质子晕结构。对于核心发现点的1和2以及其他发现点的3做出了创造性贡献。在该项研究中的工作量占本人工作量的60％。

张焕乔

指导实验进行和参加实验，讨论和修改论文，从宏观上把握本项目的进程。对于核心发现点的3做出了创造性贡献。在该项研究中的工作量占本人工作量的60％。

杨峰

参加了大部分实验准备和数据获取等工作，参加数据处理和论文讨论等。对于核心发现点的1做出了创造性贡献。在该项研究中的工作量占本人工作量的50％。

马中玉

负责改进Glauber理论并指导研究生建立程序，检测计算结果，提供理论部分论文。对于核心发现点的2做出了创造性贡献。在该项研究中的工作量占本人工作量的50％。