破译原子核“形态密码”！ 我国参与高能核物理研究取得重要突破

近日，依托欧洲大型强子对撞机(LHC)上的ALICE(大型离子对撞机实验)，中核集团旗下原子能院核数据全国重点实验室李笑梅研究员团队与丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所周铀教授团队开展国际合作，在氧16-氧16、氖20-氖20轻核对撞的核结构主导集体流研究中取得重要突破。通过精准实验测量，证实了原子核的几何形态会直接影响高能核碰撞过程中的物质流动行为，补齐了相对论核碰撞中集体效应形成机制现有理论认知的关键短板，并为原子核内部基础结构研究提供了高精度实验约束条件。这是原子能院与欧洲顶尖科研机构深化高能核物理领域国际合作的重要标志，充分体现了国际协同创新在基础物理前沿研究中的核心驱动作用，彰显了中核集团在高能核物理领域的前沿研究水平。

该研究成果《氧-氧、氖-氖对撞中核几何构型驱动各向异性流的实验证据》发表于国际知名物理期刊《Physical Review Letters》(《物理评论快报》)，并被选为“Editors’ Suggestions”(编辑推荐)。该文章主要贡献作者为原子能院核物理研究所助理研究员卢志永、玻尔研究所Emil Gorm Dahlbaek Nielsen博士和周铀教授。

高能相对论核碰撞会产生高温高密的夸克-胶子等离子体，是模拟宇宙早期物质、探究原子核基础结构的重要实验手段。碰撞后产生的粒子的飞出方向携带初始碰撞信息，科研人员可通过“各向异性流”对其开展定量分析。联合研究团队基于ALICE实验完成氙129-氙129对撞研究，由实验提取出的核结构参数与低能核物理研究结果一致;利用AMPT模型模拟铅208-氧16、铅208-氖20打靶实验，验证了各向异性流可以反映原子核几何特征。相关成果分别发表于《Physics Letters B》(《物理快报B》)，主要贡献者为卢志永、赵明锐、李笑梅、周铀等。在此基础上，联合研究团队进一步开展氧16-氧16、氖20-氖20轻核对撞研究。研究发现，受氖核拉长的核形态影响，两套对撞体系的各向异性流呈现显著差异，实验结果与理论模型高度契合，可检验原子核内部夸克结构模型。