中国原子能科学研究院北京串列加速器国家实验室完成的“近库仑势垒重离子核反应机制研究”项目，荣获2014年北京市科学技术奖，主要完成人林承键、贾会明、刘祖华、张焕乔等。

　　原子核是物质的一个重要微观层次，是典型的量子多体系统，包含丰富的内禀自由度和多种基本相互作用。核反应是人类了解原子核这个微观世界及其运动规律的手段。低能核反应机制的研究，不仅加深人们对原子核世界的认识，也与国民经济密切相关，有望为人类利用核能提供新的机制和途径。库仑势垒是低能区的一个关键节点，是经典机制和量子机制的转换点。项目研究团队基于近垒核反应研究中的多反应道耦合机制、奇特核反应新机制和超重核合成机制三大科学问题开展创新研究。

　　多反应道耦合机制，是近垒重离子核反应研究中一个长期的焦点问题。重离子内部的核子多，在核反应中开放的反应道多，牵涉的自由度多。在低能区，反应时间长，各个自由度之间可以充分耦合。在近垒能量，耦合强烈地改变了势垒隧穿的几率，形成多维势垒隧穿。项目开展了深层次的机制研究：在光学势弥散参数异常方面，项目开展了十余个体系的系统研究，靶核涵盖了从中重核到重核，从近球形核到形变核再到球形核的广大区域。在考虑耦合道效应后，没有观察到弥散参数的异常。结果表明：该异常是未考虑到的反应机制在光学势上的表象，这消除了人们对核表面弥散大小的怀疑。在中子转移对熔合反应的耦合道效应研究方面，项目开展了一系列包含和不包含正Q值中子转移的邻近体系的对比性研究，指出了反应中涉及的核结构和转移机制等因素，为耦合道理论的发展提供了丰富的实验素材，深化了人们对多维量子隧穿现象的理解。

　　奇特核反应新机制，是本世纪新兴的一个热点问题。奇特核是指弱束缚具有奇特结构的原子核，在核反应中会产生特殊的新机制。在弱束缚核破裂效应研究方面，项目创新性地提出T+R+B=1（这里T、R、B分别表示穿透、反射和破裂几率）方法，从几率流的观念考察弱束缚核反应；首次开展了弱束缚核体系准弹势垒分布的测量，指出势垒分布是调查破裂效应及连续态强耦合效应的灵敏探针。该方法开辟了一条研究破裂效应的有效途径，被多家国外实验室所采用。在奇特核体系光学势研究方面，项目提出从转移反应抽取出射道奇特核体系光学势的方法，利用稳定核束获得高精度实验数据，成功抽取了一些不稳定奇特核反应的光学势。这为奇特核体系光学势的研究开拓了新思路。

　　超重核合成机制，关系到超重元素的合成，是一项挑战元素周期表极限的研究。比92号铀重的元素都是人工合成的，目前合成的最重元素是118号，但合成的几率已达到人类所能探测的极限。因此，世界多国开展了机制方面的研究，期望在合成途径上有所突破。项目开展了多个中重体系熔合－裂变机制的研究，深入理解了重离子反应中质量、能量和角动量等自由度的动力学演化过程，为超重核合成理论的发展提供了实验素材以及机制方面的线索。此外，项目开展了超重核合成理论的前瞻性研究，发现了熔合蒸发残余核截面的指数规律，预言了合成117号元素的最佳弹靶组合和激发函数，被作为理论支持应用于合成117元素的实验中；改进了熔合扩散模型，首次考虑了颈部和径向运动的耦合，预言了合成118－120号元素的最佳条件。这些理论工作为合成超重元素提供了现实的指导。

　　项目发表SCI学术论文42篇，其中在核物理领域最好的学术杂志－美国的物理评论C上发表23篇。成果鉴定委员会认为：“这是近年来国内低能核物理领域不可多得的重要研究成果。总体上，项目研究达到了国际先进水平，部分研究处于领先地位。”

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　　北京串列加速器国家实验室，是我国八十年代初在核物理领域布局的低、中、高能三个基地中的一个低能核物理研究基地，是国际性开放实验室。拥有的HI-13串列加速器于1981年开始建设，1986年建成出束，是我国开展低能核反应机制研究的最佳平台。目前已安全运行超过10万小时，为我国的核物理基础、核数据测量、辐射物理与生物和核技术应用等研究做出了重要贡献。

　　项目负责人林承键，中国原子能科学研究院研究员，博士生导师，核反应研究组组长。长期从事近库仑势垒核反应机制的实验研究，在量子隧穿与耦合机制、超重核合成机制、奇特核结构与新反应机制以及奇特的双质子衰变等方面做出了显著贡献。曾在意大利、日本和澳大利亚等国长期学习和工作。主持和参与多项国家自然科学基金、973和国防科研等项目。曾获胡济民教育科学奖、国防科学技术进步二等奖和中核集团一等奖等奖励。在国内外学术刊物上发表论文150余篇。研究成果被广泛引用和评述，产生了积极的学术影响。所领导的研究组在国内外享有良好的学术声誉，在低能核反应领域占有重要的学术地位。（唐小华）