"中能重离子碰撞中的核液气相变和同位旋相关的物理"获得2008年度上海市自然科学二等奖

    近日,我所"中能重离子碰撞中的核液气相变和同位旋相关的物理" (Nuclear liquid gas phase transition and isospin related physics in intermediate energy heavy ion Collisions)项目获得了2008年度上海市自然科学二等奖(获奖人员为核物理室研究人员马余刚、蔡翔舟、方德清、田文栋和沈文庆)。

    该项目属核物理学科内重离子核反应领域,研究的重点是中能核-核碰撞产生的热核性质与同位旋相关的核反应现象及其动力学,是目前世界上核物理研究的前沿和主要课题之一。主要内容包括中能区重离子核反应中产生的核的液气相变、高同位旋丰质子核引起的反应截面、同位旋标度现象及其核态方程等方面,在实验和理论上都作了深入、系统的研究。该项目通过广泛的国际、国内合作,实验和理论研究紧密配合,在以上几个方面获得了一批具有重要科学价值、具有国际先进水平的研究成果,对目前世界上核物理研究的前沿领域——中能重离子碰撞动力学和同位旋相关的物理——的发展具有重要意义,对核天体物理等也有一定推动作用。项目取得的研究成果已受到国际上的广泛注意,项目研究总体成果处于国际先进水平。

    其中关键科技发现包括:(1)提出了核的多重性信息熵、核的Zipf 图和核的Zipf 定律,并在有关国际实验中得到了应用或验证。(2)测量了轻核系统——氩核的量热曲线,已成为核液气相变研究领域的经典文献,单篇论文SCI他引80 多次。(3)提出了构建类弹核的新方法,从而可以逐个事件地研究核的涨落现象,并提取了有关核的临界温度和临界指数。(4)测量了23Al 核及其临近核的反应截面及碎片的动量分布,加深了对23Al 奇异结构的认识。(5)系统地研究了不同反应机制产生的同位素分布及其同位旋标度率,并获得了核态方程中的对称能的有关信息。(6)提出了用激发核的蒸发衰变概念,对中高能弹核碎裂反应后的余核的折合动量分布宽度变窄,给出了新的理论解释。(7)提出了中子-质子的动量关联函数的强度与核的平均结合能和单中子分离能存在着单调的关系,拓展了对核的奇异结构的研究方法。(8)提出了中低能核反应中轻碎片的椭圆流的核子数标度率,并发现四级流与椭圆流的平方比是1/2 等。

    该项目在国内外知名学术刊物上发表75篇,专著或章节3篇。其中,Phys. Rev. Lett.2 篇,Phys. Lett. B 3篇,Phys. Rev. C 13 篇;37 篇论文被SCI他引380多次,单篇引用最高达84 次。本项目组首创性提出的关于核的多重性信息熵以及核的Zipf 定律,论文发表在《Phys. Rev. Lett.》上,在国际上引起了高度关注,提出的核Zipf 图在欧洲核子中心CERN 的乳胶实验、Texas A&M 大学的NIMROD 实验以及法国大加速器实验室的INDRA 实验中得到了应用或验证。本项目关于氩核的量热曲线的测量,引起了国际上的广泛引用,是核量热曲线测量的经典引文。本项目关于丰质子核的反应截面测量,引起了国内外同行的关注,在日本理化所获得了两次实验束流时间并顺利完成。培养的博士生中有一人获中科院院长奖学金特别奖,三人获中科院院长奖学金优秀奖。