高能核物理研究获突破：我国科研团队依托欧洲大型强子对撞机揭示原子核几何形态影响

依托欧洲大型强子对撞机（Large Hadron Collider, LHC）上的大型离子对撞机实验（A Large Ion Collider Experiment, ALICE），中国原子能科学研究院（China Institute of Atomic Energy, CIAE）核数据全国重点实验室李笑梅（Li Xiaomei）研究员团队与丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所（Niels Bohr Institute, University of Copenhagen）周铀（Zhou You）教授团队展开国际科研合作。联合团队在氧-16（Oxygen-16, $^{16}\text{O}$）与氖-20（Neon-20, $^{20}\text{Ne}$）轻核对撞体系中，就核结构主导的集体流现象取得重要进展，证实了原子核的空间几何构型可直接调控高能核碰撞中的物质流动规律，为完善相对论重离子碰撞理论并解析微观核结构提供了关键实验约束。

高能相对论核碰撞实验能够在极端条件下生成高温高密的夸克-胶子等离子体（Quark-Gluon Plasma, QGP），是模拟早期宇宙物态演化并探测原子核内部基本相互作用的理想平台。对撞发生后，反应末态出射粒子的角分布特征保留了初始碰撞几何信息，物理学界普遍利用各向异性流（Anisotropic flow）这一物理量对其空间演化行为进行量化解析。

在前期阶段，联合团队曾依托ALICE实验完成氙-129（Xenon-129, $^{129}\text{Xe}$）碰撞实验，提取的微观核结构参数与低能核物理领域的测量结论高度相符；同时，研究人员借助多相输运模型（A Multi-Phase Transport model, AMPT）针对铅-208（Lead-208, $^{208}\text{Pb}$）分别与氧-16、氖-20的打靶过程进行了系统数值模拟，在理论层面论证了各向异性流对原子核几何构型敏感响应的机制，相关工作此前已陆续刊载于《物理快报B》（Physics Letters B）。

以此为基石，联合团队进一步推进了氧-16与氖-20的轻核对撞实验测量。实测结果表明，由于氖-20原子核呈现独特的长椭球形形变特征，两套碰撞体系所产生的各向异性流表现出显著的物理差异，且测算数据与理论微观模型吻合良好，有力印证了原子核几何构型对末态粒子流动模式的主导作用，为检验核内夸克层次结构模型开辟了实证路径。

该项题为《氧—氧、氖—氖对撞中核几何构型驱动各向异性流的实验证据》的研究成果已发表于国际物理学顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters, PRL），并入选“编辑推荐”（Editors' Suggestions）。该成果由中国原子能科学研究院核物理研究所助理研究员卢志永（Lu Zhiyong）、玻尔研究所埃米尔·戈姆·达尔贝克·尼尔森博士（Dr. Emil Gorm Dahlbaek Nielsen）与周铀教授等作为主要贡献作者共同完成，并获得了国家重点研发计划（National Key R&D Program of China）等国家级科技专项的资助支持。