兰大团队破解核物理20年谜题

原标题：兰州大学核结构与核天体团队在原子核电磁辐射谱研究中取得重要进展

近日，兰州大学核科学与技术学院、稀有同位素前沿科学中心牛一斐教授团队成功解释了核物理中存在20余年的谜题：原子核电磁辐射谱中的低能增强现象。该研究成果以“Origin of the Low-Energy Enhancement of the γ-Ray Strength Function”为题，发表在物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。兰州大学核科学与技术学院副教授陈芳祁为该论文的第一作者，牛一斐教授与上海交通大学孙扬教授为该论文的共同通讯作者，美国劳伦斯伯克利国家实验室的Wiedeking教授为该论文的合作者。

图：导致电磁辐射谱低能增强现象的集体运动图像及其激发谱与跃迁分布特征示意图

原子核的电磁辐射谱体现为“γ射线强度函数”，它给出了处于高激发态的原子核辐射不同能量γ光子的平均辐射强度，是原子核电磁跃迁几率的统计描述。γ射线强度函数中的低能增强现象是指γ光子能量趋向于零时，平均辐射强度的指数上升现象，一般出现在形状接近球形的原子核中。低能增强现象对原子核的中子俘获率非常重要，并因此能够对宇宙中的元素合成过程产生影响。然而，自2004年发现该现象以来，它的产生机制始终是一个谜团。该研究工作采用投影壳模型，成功重现了实验观测到的γ射线强度函数的低能增强现象，并发现该现象反映了一种新的集体运动模式“剪刀转动”，表现为质子和中子近乎自由的相对转动。该模式成为人们所熟知的“剪刀振动”之外，质子、中子相对取向自由度上的另一种新的集体运动模式。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等经费支持。

论文链接：

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.082502

（兰州大学新闻网）