近日，原子能院核物理研究所核反應組團隊在近庫侖勢壘能區質子暈核8B的破裂機制研究方面取得重要進展，成果以“質子暈核8B在近壘能區的破裂（Breakup of the proton halo nucleus 8B near barrier energies）”為題，于近日在線發表于國際著名綜合性期刊《自然·通訊》（Nature Communications）上，期刊2022年影響因子為17.69。研究首次完整獲得了質子暈核破裂過程的動力學圖像，為研究原子核在分離閾上的動力學行為提供了重要范例。文章第一作者為原子能院研究員楊磊，原子能院研究員林承鍵和西班牙塞維利亞大學教授A. Moro為共同通訊作者。

該研究由原子能院牽頭，聯合中國科學院近代物理研究所、北京航空航天大學，以及日本、西班牙、意大利、澳大利亞、韓國等國的多家單位共同完成，得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金、財政部基礎研究穩定支持項目和中核集團領創科研項目等資助。研究人員依托日本東京大學原子核研究中心的放射性束流終端CRIB，利用自主研發的高效率硅探測器陣列，開展了8B+120Sn體系的完全運動學測量，實驗獲得了破裂碎片7Be-p的能量關聯和角度關聯等信息，重構了破裂過程；結合機器學習方法模擬分析數據，實現了破裂及其效應的理論描述。

質子暈核8B破裂過程的示意圖

通常，滴線核8B的質子分離能非常低，其價質子結合得較為松散，形成長拖尾的暈結構，可被視為一個準開放的量子體系。當與靶核相互作用時，8B中的暈質子容易被激發到破裂閾之上，從而形成多體的量子開放系統。長期以來，核物理研究主要聚焦穩定線附近的緊束縛原子核，考察勢阱內的性質和現象。近年來，隨著加速器裝置的升級，核物理研究的對象逐漸擴展到遠離穩定線的不穩定原子核，接近勢阱邊緣的近閾體系由此成為研究熱點，并已發現許多豐富多彩的新現象。當原子核內的核子或核子集團被激發到勢阱之外并形成一個外部環境時，自由度的增多使其動力學過程更加精彩，從而展現出多步級聯反應、連續態強耦合等獨特現象。