近日，北京大學物理學院技術(shù)物理系、核物理與核技術(shù)國家重點實驗室楊曉菲研究員等應邀撰寫的長篇綜述文章《研究奇特原子核的激光核譜學》(“Laser spectroscopy for the study of exotic nuclei” )發(fā)表在核物理和粒子物理綜述期刊《粒子物理與核物理進展》(Progress in Particle and Nuclear Physics)。

論文截圖

不穩(wěn)定原子核的研究涉及大片未知核素版圖的開拓，有廣闊的創(chuàng)新機遇和潛在的多方面應用，相關(guān)研究被列入目前國內(nèi)外新一代核物理大科學裝置的主要科學目標之一。短壽命的奇特原子核是弱束縛的開放體系，表現(xiàn)出新的物理圖像，涉及新的結(jié)構(gòu)自由度和有效相互作用，對原有的核結(jié)構(gòu)圖像和理論形成挑戰(zhàn)。結(jié)合激光技術(shù)、超精細原子分子譜學、放射性核束、核探測等多學科交叉的精密激光核譜學方法，在研究奇特原子核基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)方面具有獨特優(yōu)勢，正成為一個快速發(fā)展的新興研究方向，在國際各大型放射性束裝置上廣泛部署。

該綜述文章首先介紹了激光核譜學的技術(shù)原理和特點，分析此方法在不穩(wěn)定原子核基本性質(zhì)、奇特結(jié)構(gòu)、以及基本對稱性等問題研究中的優(yōu)勢和重要性;文章梳理了國際上已經(jīng)和正在發(fā)展的各類激光核譜學技術(shù)在測量分辨率、靈敏度、效率等參數(shù)上的發(fā)展現(xiàn)狀;總結(jié)了近幾年采用激光核譜學方法在核素版圖的各個區(qū)域不穩(wěn)定核奇特結(jié)構(gòu)研究中取得的系統(tǒng)性進展，以及最近在放射性分子譜學研究中的開創(chuàng)性工作。文章的最后，針對更遠離穩(wěn)定線原子核的短壽命、低產(chǎn)額特征以及相應的實驗挑戰(zhàn)和機遇，分析了可能的技術(shù)創(chuàng)新思路，也展望了未來物理前沿研究的前景。

該綜述文章由楊曉菲負責，與美國麻省理工學院的合作者共同撰寫完成。楊曉菲為文章第一作者和共同通訊作者，物理學院2018級博士研究生王姝婧為第二作者，美國麻省理工學院的合作者為共同通訊作者。該工作得到國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金項目的支持。