美國(guó)華盛頓特區(qū)國(guó)際冬季會(huì)議和核技術(shù)博覽會(huì)致力于推動(dòng)、培育并促進(jìn)核科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用，以造福社會(huì)。展會(huì)讓與會(huì)者一睹新技術(shù)的應(yīng)用，并為與會(huì)者提供許多機(jī)會(huì)，在友好輕松的氛圍中享用美食、享受樂(lè)趣的同時(shí)，增進(jìn)彼此之間的交流，建立新的專業(yè)關(guān)系。
布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室最近發(fā)表的一項(xiàng)研究，為研究原子核結(jié)構(gòu)提供了一種全新的高能方法?？茖W(xué)家們一直在使用相對(duì)論重離子對(duì)撞機(jī)（RHIC，簡(jiǎn)稱STAR）的螺線管追蹤器來(lái)追蹤粒子加速器中離子碰撞產(chǎn)生的粒子。
STAR合作組織：這項(xiàng)研究由STAR合作組織開(kāi)展，這是一個(gè)由來(lái)自12個(gè)國(guó)家55個(gè)機(jī)構(gòu)的數(shù)百名科學(xué)家和工程師組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員“不僅量化了原子核的整體形狀——無(wú)論是像足球一樣被拉長(zhǎng)還是像橘子一樣被壓扁——而且還測(cè)量了原子核的微妙的三軸性，即三個(gè)主軸之間的相對(duì)差異，這種差異決定了原子核的形狀介于‘足球’和‘橘子’之間，”論文合著者、紐約州立大學(xué)石溪分校物理學(xué)和天文學(xué)兼職教授賈江勇說(shuō)道。
低能極限：本研究中使用的高能方法與物理學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)用于研究原子核形狀和結(jié)構(gòu)的低能實(shí)驗(yàn)形成了鮮明對(duì)比，例如觀察激發(fā)態(tài)原子核衰變過(guò)程中發(fā)射光子的非侵入性光譜技術(shù)。這些方法存在局限性，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法提供原子核中質(zhì)子空間排列的細(xì)微變化信息——這些變化發(fā)生得太快而無(wú)法被探測(cè)到。低能方法也無(wú)法直接觀測(cè)原子核中的中子。
STAR 研究人員總結(jié)了這個(gè)問(wèn)題：“在這些（低）能量下，它們的（原子核）瞬時(shí)形狀被長(zhǎng)期尺度的量子漲落所掩蓋，使得直接觀察變得具有挑戰(zhàn)性?！?/span>兩顆鈾原子核碰撞產(chǎn)生的帶電粒子軌跡的藝術(shù)呈現(xiàn)，與RHIC的STAR探測(cè)器草圖重疊。
碰撞特定快照：在STAR探測(cè)器使用的原子核成像技術(shù)中，研究人員寫(xiě)道：“我們引入了集體流輔助的原子核形狀成像方法，該方法通過(guò)以超相對(duì)論速度碰撞原子核并分析逸出碎片的集體響應(yīng)來(lái)對(duì)原子核的整體形狀進(jìn)行成像。該技術(shù)捕捉了原子核內(nèi)部空間物質(zhì)分布的碰撞特定快照，并通過(guò)流體動(dòng)力學(xué)膨脹，將模式印刻在探測(cè)器觀測(cè)到的粒子動(dòng)量分布上?！?/span>
通過(guò)利用高能技術(shù)對(duì)許多不同的碰撞進(jìn)行一系列“快照”，研究人員能夠收集比傳統(tǒng)低能技術(shù)更多的信息并觀察到更多的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。
為了驗(yàn)證他們研究原子核結(jié)構(gòu)的新方法是否與傳統(tǒng)方法基本一致，研究人員將他們的發(fā)現(xiàn)與先前已知的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了比較：“我們以基態(tài)鈾238原子核的碰撞作為基準(zhǔn)，鈾238原子核以其細(xì)長(zhǎng)的軸對(duì)稱形狀而聞名。我們的研究結(jié)果表明，原子核基態(tài)存在較大的變形，且略微偏離軸對(duì)稱性，這與之前的低能實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致一致?！?/span>
關(guān)于鈾的驚人發(fā)現(xiàn)：這項(xiàng)研究的主要目的是建立一種新的原子核成像方法。然而，在研究過(guò)程中，研究人員還發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于鈾原子核的驚人新信息。據(jù)此，“科學(xué)家們觀察到的并非僅僅導(dǎo)致鈾原子核‘長(zhǎng)軸’伸長(zhǎng)的單一主軸的扭曲，而是三個(gè)主軸都存在差異，這表明鈾原子核比之前認(rèn)為的更為復(fù)雜。”
BNL 表示，STAR 團(tuán)隊(duì)為破譯原子核形狀所做的工作“與一系列物理學(xué)問(wèn)題息息相關(guān)，包括哪些原子最有可能在核裂變中分裂，重原子元素在中子星碰撞中如何形成，以及哪些原子核可以為發(fā)現(xiàn)奇異粒子衰變提供線索。利用對(duì)原子核形狀的深入了解，還將加深科學(xué)家對(duì)模擬早期宇宙的粒子湯初始條件的理解，該粒子湯是在 RHIC 高能粒子碰撞中產(chǎn)生的。該方法可用于分析來(lái)自 RHIC 的更多數(shù)據(jù)以及從歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的核碰撞中收集的數(shù)據(jù)?！?/span>
賈教授指出，這項(xiàng)研究已經(jīng)對(duì)核物理學(xué)界產(chǎn)生了影響?！斑@項(xiàng)研究涉及許多跨學(xué)科領(lǐng)域。核物理學(xué)包含許多分支領(lǐng)域。通常，每個(gè)領(lǐng)域都使用自己的工具——理論和實(shí)驗(yàn)。但由于這些成果，世界各地的低能核結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)領(lǐng)域都引起了關(guān)注。組織了多次研討會(huì)、會(huì)議和研討會(huì)，探討核物理學(xué)中高能和低能前沿之間的聯(lián)系，這有助于我們更好地相互理解?！?/span>
中國(guó)組展機(jī)構(gòu)：盈拓展覽，憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，成為中國(guó)企業(yè)出海展覽的優(yōu)選合作伙伴。
下屆展會(huì)時(shí)間：2025年11月09號(hào)~11月12號(hào)
展會(huì)地點(diǎn)：美國(guó) 華盛頓特區(qū)
展會(huì)行業(yè)：能源
