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重磅成果:中國大科學裝置成功產生并鑒別稀有原子核

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2026-08-05 11:55 | 稿件來源:香港新聞網

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香港新聞網8月5日電  中國科學院近代物理研究所團隊依託全新建成的強流重離子加速器裝置,首次成功產生并鑒別出稀有新核素鉿-153。這是該大裝置調試階段的首個物理成果,相關論文發表於《科學通報》,標誌著中國具備探索未知核素、拓展核素版圖的硬核能力。

重大成果:成功產生并鑒別稀有原子核鉿-153

據央視新聞報道,中國科學院近代物理研究所科研團隊與合作者近日依託最新建成的大科學裝置——強流重離子加速器裝置(HIAF),成功產生并鑒別了稀有原子核:鉿-153。

重磅成果:成功產生并鑒別稀有原子核。(圖源:央視)

原子核由質子和中子組成,質子和中子不同數量的組合形成了豐富多彩的核素世界。探索未知核素、研究原子核存在的邊界是核物理領域的重要前沿。

鉿-153位於缺中子重核區域,是研究原子核結構演化和穩定極限的重要對象,發現并精確測量該核素,有助於檢驗核理論模型,深化對原子核結構規律的認識。

實驗中,科研團隊共觀測到10個鉿-153離子。測量結果表明,鉿-153是一個束縛或弱束縛核素,與現有理論模型預測一致。

背後功臣:世界首台“三合一”先進重離子研究裝置

以上科研成果的背後,離不開中國剛建成的大國重器——強流重離子加速器裝置(HIAF)。據科技日報報道,HIAF是世界上第一台超導直線加速器、同步加速器和儲存環組合的先進重離子研究裝置,結合了直線加速器的高脈衝流強優勢與環形同步加速器的高能量特點,將為核科學前沿和重離子重大應用提供國際領先的研究平台。此次強流重離子加速器裝置的多項高性能關鍵技術,為成功探測到產生概率極低的鉿-153奠定了基礎。

強流重離子加速器裝置(HIAF)。(圖源:中新網)

這部位於廣東惠州的國家重大科技基礎設施建設項目——強流重離子加速器裝置(HIAF)是今年7月21日通過中國科學院組織的工藝驗收。

據悉,HIAF由中國科學院近代物理研究所建設,於2018年12月在惠州開工,2025年10月首次成功出束。

發現“鉿-153離子”是該大裝置調試期間取得的首個物理成果,驗證了中國新一代強流重離子研究裝置已具備探索未知核素、拓展核素版圖的能力,相關成果近日在學術期刊《科學通報》發表。

未來,隨著該大科學裝置性能持續提升,實驗的探測能力還將不斷提高,將為探索未知核區、發現新核素和研究極端條件下原子核性質發揮重要作用。

位于广东惠州的中國全新建成的強流重離子加速器裝置。(圖源:央視)

基於創新技術,在HIAF束流工藝測試中,典型氧離子束與鉍離子束流強指標均優於工程設計指標,并刷新了國際重離子束脈衝流強紀錄,分別將原國際最高指標提高了3倍和7.5倍。目前,HIAF已在核質量測量、放射性束流產生、核結構研究、核材料輻照、高電荷態離子精密譜學等領域取得了一批具有國際影響力的重要成果。未來,HIAF有望吸引國內外一流科學家與科研團隊開展合作研究,在新元素合成、航天空間輻照、重離子治癌與醫用同位素藥物的研發、生物育種等前沿領域發揮重要作用,提升我國重離子科學與技術領域的創新能力。(完)

【編輯:錢林霞】

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