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　　弱束縛核的反應機制研究是目前原子核物理中的一個熱點課題，對于核天體物理等研究具有重要意義。弱束縛的原子核在與其它原子核發(fā)生熔合反應時，除了正常的完全熔合之外，還可能會發(fā)生自身破裂而導致部分碎片參與熔合，即發(fā)生非完全熔合反應。例如，⁹Be破裂成2個α粒子和一個中子，其中的一個α粒子與其它原子核發(fā)生熔合反應，而其余的碎片并不參與熔合，這樣會導致在庫倫位壘以上區(qū)域?qū)嶒灉y量到的完全熔合截面與理論預言值相比偏低。此前，雖然有些實驗測量了弱束縛核與不同質(zhì)量原子核的完全熔合和非完全熔合截面，但從現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)中還不能得出⁹Be誘導核反應中的完全熔合受抑制的系統(tǒng)性規(guī)律。

　　近日，中國科學院近代物理研究所聯(lián)合巴西的合作者利用蘭州重離子加速器開展了相關實驗，通過在線輻照與離線測量的方法提取了⁹Be與¹⁹⁷Au在庫倫位壘以上的完全熔合、非完全熔合以及總?cè)酆辖孛?，并結(jié)合已發(fā)表文章中實驗數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)性的分析。實驗中測得的⁹Be+¹⁹⁷Au系統(tǒng)中非完全熔合與總?cè)酆系慕孛姹壤s為40%，相對⁹Be與¹⁸⁶W、²⁰⁸Pb等系統(tǒng)都偏高（如圖1所示）?？蒲腥藛T還采用耦合道模型進行了理論計算并與實驗數(shù)據(jù)進行對比，結(jié)果顯示：⁹Be+¹⁹⁷Au系統(tǒng)的總?cè)酆辖孛媾c理論計算值一致，而完全熔合截面與理論值相比偏低了約40%。這說明該抑制很可能是由于⁹Be在熔合前的破裂所引起的（如圖2所示）。同時，科研人員進一步系統(tǒng)研究了⁹Be與其它核在庫倫位壘以上區(qū)域的總?cè)酆辖孛鎸嶒炛蹬c理論值的大小，發(fā)現(xiàn)除了⁹Be+¹⁸⁶W系統(tǒng)外，實驗提取的總?cè)酆辖孛媾c耦合道的理論計算值均一致。這更進一步驗證了⁹Be在熔合反應前破裂導致完全熔合截面降低的論斷。

　　該工作得到國家重點研發(fā)計劃項目、中科院青年創(chuàng)新促進會項目、國家自然科學基金項目和中科院前沿科學重點研究項目的支持，成果發(fā)表在期刊Physical Review C上。

　　文章鏈接

圖1 ⁹Be+¹⁹⁷Au、²⁰⁸Pb、¹⁸⁶W以及^6,7Li+²⁰⁹Bi系統(tǒng)中非完全熔合截面與總?cè)酆辖孛娴谋戎?/p>

圖2 ⁹Be+¹⁹⁷Au系統(tǒng)中完全熔合截面和總?cè)酆辖孛娴膶嶒炛蹬c耦合道理論計算值的對比