近日，中国原子能科学研究院核物理研究所团队在国际物理学顶级期刊《科学通报》（Science Bulletin，影响因子21.1）上发表重要实验成果——《BRIF（北京稀有同位素束流装置）首个后加速放射性核束实验：^21,22Na在双幻核⁴⁰Ca上的弹性散射角分布研究》。论文第一作者为核物理研究所南巍助理研究员，通讯作者为郭冰研究员和林承键研究员。该实验由原子能院核物理团队、回旋加速器团队、在线同位素分离（ISOL）团队、串列加速器团队等合作完成。

对核的反应动力学研究，是当今核物理研究的热点。弹性散射是研究原子核大小和表面弥散的有效“探针”，通过比较不稳定核与稳定核的弹性散射角分布以及光学势参数的不同，可对不稳定核的结构和表面性质进行研究。

此次实验在北京稀有同位素束流装置上开展，研究团队首次利用后加速放射性核束，成功测量了放射性核^21,22Na在双幻核⁴⁰Ca上的弹性散射角分布。这是目前同类型研究中测量的最重核素，将弱束缚核弹性散射实验推进到国际最重核区，验证了北京稀有同位素束流装置在后加速放射性核束及研究近滴线核的性质方面的可靠性，数据分析结果也与较轻丰质子核的研究结果相符。通过提升数据精度，该方法可进一步用于评估不同系统学光学模型势的适用性，为北京稀有同位素束流装置开展更多远离β稳定线核素的研究奠定了重要基础。

近滴线的弱束缚核拥有比β稳定线上的同位素更低的结合能，可能表现出如中子晕、中子皮和双质子发射等奇异的性质。北京稀有同位素束流装置是亚洲唯一正在运行的在线同位素分离放射性核束装置，目前已产生包括^20,21,22Na、^37,38K等在内的超过55种放射性核素。北京稀有同位素束流装置能够产生几乎完全由放射性核素构成的核束，在放射性核核反应动力学的高精度研究中可发挥重要作用，因此在北京稀有同位素束流装置通过后加速放射性核束开展实验进行验证十分必要。

该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中核集团青年英才项目和财政部稳定支持项目等支持。