我院研究生最新研究成果入选《Nuclear Science and Techniques》封面论文

原子核带电粒子放射性研究不仅可以揭示众多的核结构现象，还可以为质子-中子数极端不平衡原子核的研究提供有力工具。随着核物理实验技术的进步与世界各地放射性束流大科学装置的完善，人们对于原子核的结构和性质的探索逐渐转移到远离β稳定线丰质子、丰中子乃至质子滴线附近。质子放射性，即原子核通过发射一个质子形成一个新的核素，是远离β稳定线的奇Z核素的典型衰变模式。质子放射性半衰期等相关研究不仅可以提供质子共振波函数的直接信息和质子滴线附近核的结合能，还是探究核结构信息如核半径、壳结构、能级与能级角动量、束缚态与非束缚态的耦合的有效途径。此外，作为快速质子捕获的逆过程，它对了解宇宙起源和恒星演化也具有重要参考价值。

最近，南华大学核科学技术学院李小华教授团队在质子放射性半衰期研究方面取得了重要进展。该团队引入了一种改进的伽莫夫模型，考虑库仑势的静电屏蔽效应，系统地研究了质子放射性半衰期。此外避免直接在理论基础上增加微观形变效应，采用不同单参数值表征形变核与球形核的系统特征，研究了形变对于光谱因子和质子放射性半衰期的影响。计算结果与实验数据吻合较好，31个球形核和13个变形核的均方根偏差分别为0.274和0.367。该研究工作为预测锡-铅区域原子核质子放射性半衰期提供了可靠性结果且为相关实验工作提供了重要参考。

图1 论文摘要截图

图2 不同轨道角动量下新Geiger-Nuttall定律验证模型的可靠性

该研究成果以“质子放射性半衰期的系统研究”（Systematic study of proton radioactivity half‑lives）为题发表在国内核科学与技术的权威期刊Nuclear Science and Techniques上（中科院二区，核科学与技术小类一区，卓越期刊），论文详情请见Nucl. Sci. Tech.34(2), 30 (2023)。该工作得到了审稿人的高度认可，并称这个工作“It shows interesting new results forpredicting half-lives of proton emitters in the tin-to-lead region. Such predictions are going to be vital in particular in view of the new possibilities offered by the new-generation radioactive beam facilities coming into operation.（它为预测锡-铅区域质子发射体半衰期提供了有趣的新结果。这种预测将是至关重要的，特别是考虑到即将投入使用的新一代放射性束设施所提供的新的可能性。）”。因此，该论文入选2023年Nucl. Sci. Tech.第2期的封面文章。论文链接：https://doi.org/10.1007/s41365-023-01178-3。

图3 2023年Nucl. Sci. Tech.第2期的封面

南华大学核科学技术学院硕士研究生徐杨洋为该论文的第一作者，李小华教授为论文的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目（12175100）的资助。