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基于HIAF的超重元素和核素研究

周小红  张志远  甘再国  许甫荣  周善贵  
【摘要】:原子核是由质子和中子构成的量子多体系统.超重核素是指考虑了壳效应才存在的原子核.探索原子核存在的电荷数和质量数极限始终是核物理研究的前沿和热点.迄今,在实验上合成和鉴别了百余种超重核素,将化学元素周期表从92号扩展至118号元素,完成了周期表上第七周期元素的填充.强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility, HIAF)将于2025年建成并投入运行,超重元素和核素研究是其重要研究目标之一. HIAF的超导直线加速器能够提供能量可调的强流重离子束流,将为合成超重新元素和探索理论预言的超重核稳定岛提供重大机遇.本文介绍了基于HIAF的超重元素和核素研究计划,对超重核研究的现状和意义进行了综述,重点描述了基于重离子诱发的熔合反应和多核子转移反应的电磁谱仪以及实验测量装置.本文针对超重新元素和核素的合成研究、超重核结构和性质研究、超重核素产生机制研究、超重原子结构和元素化学性质研究分别进行了研究计划的介绍,最后对超重核研究的发展规划进行了总结.

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