一篇PRL文章是如何诞生的

杨磊

能够在国际物理学顶级期刊Physics Review Letters （PRL）上發表一篇论文，是对从事核物理研究的科研人员所做工作的最大肯定。在中国原子能科学研究院良好的科研氛围下，一线科研人员都憋着一股劲，想做出出彩的科研工作。但是，所有出色的科研成果都是建立在深厚、扎实的科研基础之上。

我自2011年9月进入现在的课题组攻读博士学位，导师是林承键研究员。当时林老师给我安排的课题是利用转移反应研究出射道晕核体系的光学势性质。不稳定核通常是弱束缚的，具有晕（皮）或者集团等奇特结构，在核碰撞过程中将导致破裂、连续态强耦合等新反应机制的产生。核核相互作用势，作为一个最基本的物理量，它的唯象表达光学势是实验研究的起点。弱束缚核体系的光学势与传统紧束缚核体系的截然不同，特别是在垒下能区存在增强的虚部势，这引起了极大的关注。然而在垒下能区，从弹散抽取光学势的不确定性大，而且放射性核束的流强弱、品质差，严重制约了人们对这些奇特核体系光学势的深入研究。林老师提出了利用稳定核束的转移反应来研究出射道晕核体系光学势的新方法。该方法巧妙地利用了高流强、高品质的稳定核束，突破了直接利用放射性核束所造成的瓶颈，避免了垒下能区从弹性散射抽取光学势的困难。

虽然这对我来说是一个全新的领域，但是我们组自2003年起即开始针对这一课题开展了研究。经过多次的实验测试，我们课题组在这一研究方向上积累了扎实的实验经验和理论基础。于是，我开始潜心研究组里的前辈们所发表的相关文章，以及实验过程记录。这使我能够在最短的时间内掌握这个研究方向的基础知识，并凝练出其中的关键问题。结合近年来发展的理论模型，我提出了新的实验设计方案。在与林老师经过多次讨论之后，我们首先进行了测试实验。实验过程中虽然出现了一些问题，但是结果还是比较理想。最终，这次实验的结果发表在了Physics Review C上。这次的实验结果使我们有底气去接受更大的挑战，即将所测能量区间拓展至更低的深垒能区。在之前实验的基础上，我们进一步优化并完善了设计方案。最终的实验结果是令人鼓舞的：我们首次在晕核6He+209Bi体系中观测到了在极低能时虚部势的下降的趋势，并得到了反应阈能约为0.68倍库仑势垒高度。基于实验得到的光学势虚部，通过色散关系计算了光学势的实部，与实验光学势的实部存在较大偏离，表明了色散关系不适用于该晕核体系，这可能是奇特核体系的一个普遍现象。

这项研究成果最终于2017年6月28日被PRL杂志接收，论文题目为“色散关系是否适用于奇特核体系？6He+209Bi体系的反常阈异常”（Is the Dispersion Relation Applicable for Exotic Nuclear Systems？The Abnormal Threshold Anomaly in the 6He+209Bi System）。这项自2003年即开始的研究方向，终于在2017年得到了振奋人心的成果。这项成果的取得离不开这十几年的实验和理论经验的积累。当然，这项成果本身也是一块基石，将推动我们的研究工作继续向前发展。