科研新闻｜我院核数据团队在国际原子核结构领域取得系列重要进展

　　近日，学院核数据团队在国际原子核结构领域取得系列重要进展，2026年已作为主要单位在国内外知名学术期刊上发表三篇高水平研究论文，涵盖原子核团簇结构与量子相分离、新型核探测装置研发、核数据现代化与人工智能应用等多个方向。

01　集团衰变中的量子相分离

　　日常生活中，油水混合物静置后分层是典型油相与水相分离，过饱和盐水析出盐晶为经典液相与固相分离。量子多体系统其相变由量子效应主导，分离出的“相”具有截然不同的量子力学性质。

　　集团衰变是一种罕见的原子核放射性衰变模式，介于常见的α衰变和自发裂变之间。原子核一个重原子核自发地发射出一个比α粒子更重、但比典型裂变碎片轻的“集团”或“小核”（如碳-14、氧-20等），留下一个接近双幻核铅208的子核。研究团队首次从微观角度揭示了原子核在集团衰变过程中的量子相分离现象。该研究以222Ra发射14C为例，通过能量密度泛函理论计算，发现发射后的14C保持油3α+2n构成的三角形3α团簇结构，而剩余的双幻核208Pb则迅速恢复为球形量子液体态。这一发现不仅为核物质中“团簇相-液相”量子相共存提供了直接证据，还解释了为何实验观测到的是中子数较多的14C而非结合能更强的12C这一长期问题：多余的中子如同“胶水”般稳定了团簇结构。该研究深化了对核衰变过程中结构演化和相变行为的理解，为探索原子核多体量子相提供了新视角。相关工作在在《Physics Letters B》发表。

　　本论文第一作者为张一怒副研究员，通讯作者为张一怒，祝龙副教授，袁岑溪教授。

图片 1 利用局域化参数α研究集团衰变中，母核，子核，发射出的轻核具有不同的量子相位

02　核结构数据现代化

　　长期以来，全球核结构与衰变推荐数据的权威汇聚主要依托美国布鲁克海文国家实验室国家核数据中心（NNDC）维护的 ENSDF 及其 NuDat 等在线服务，这在便利国际共享的同时，也使关键基础数据平台在获取、更新与工具链上存在外部依赖。更重要的是，ENSDF 仍沿用源自穿孔卡片/早期 FORTRAN 时代的 80 列定宽卡片式文本格式；在当今数据量快速增长、误差表达与跨系统互操作需求显著提升的背景下，这种历史遗留结构已难以满足现代数据驱动研究与工程应用的效率要求。 为此，团队在遵循国际规范与数据内容体系的基础上，以核素-能谱-衰变为主线，完成面向可发现性（Findable）、可访问性（Accessible）、可互操作性（Interoperable）与可重用性（Reusable）的FAIR原则的本地化核结构与衰变数据库与可视化查询系统建设：通过结构化建模、一致性校验、可追溯元数据与不确定度规范化，可进一步支撑核结构系统学研究，相关工作在《物理学报》发表。

　　本论文第一作者为张一怒副研究员，通讯作者为袁岑溪教授。

图片 2 本地自主可控的核结构数据可视化平台
 

03　新型探测阵列HALIMA

　　由中科院近物所牵头，学院核数据科学与应用团队与北京大学等多家单位联合研制并建成新型寿命测量混合探测阵列 HALIMA（Hybrid Array for LIfetime MeAsurement）。该阵列由8个BGO屏蔽的高纯锗探测器、20个CsI(Tl)屏蔽的LaBr₃(Ce)快时间探测器，以及太阳能电池裂变碎片探测器和塑料闪烁体β探测器组成，具备裂变碎片标记与多重符合测量能力，可实现对皮秒至纳秒量级核激发态寿命的高精度测量。 利用252Cf自发裂变源，团队成功测量了134Te、138Ba、132e等核素激发态的寿命，结果与已有文献高度一致，验证了装置性能的可靠性。HALIMA的建成与运行，为我国在丰中子核区开展高精度寿命测量、研究远离稳定线核素的结构特性提供了先进的实验平台。相关工作在《Nuclear Science and Techniques》发表，并入选该期封面论文。

　　本论文第一作者为近物所贾子豪同学，通讯作者为近物所方永得研究员，近物所王思成高级工程师，中法核滑伟副教授，原子能院吴鸿毅研究员。

 图片 3 新型探测阵列HALIMA文章入选当期NST封面
 

　　学院核数据团队长期致力于核数据评价、核理论与实验技术的交叉研究，持续推进核数据资源的自主化、结构化与智能化。这三项工作分别从理论机制、数据体系、实验装置三个维度推动了核物理研究。未来，团队将继续深化核数据与人工智能的融合，发展新一代核探测技术，建立更完善的理论框架，为我国核科学研究、核能安全及核技术应用提供坚实支撑。

论文信息1 

作者：Yinu Zhang, Long Zhu, Cenxi Yuan, Zepeng Gao, 

题目：Cluster-liquid phase separation in cluster decay

期刊：Physical Letter B 

doi:   https://doi.org/10.1016/j.physletb.2026.140155

期刊简介：Physics Letters 是粒子物理学、核物理学及宇宙学领域的顶级、高影响力国际学术期刊。被所有主要数据库收录，如 SCI、Scopus、INSPIRE-HEP等。

论文信息2 

作者：张一怒, 罗皓天, 袁岑溪, 李柯乐, 李至奕，黄一鸣，蔡博帅 

题目：核结构数据现代化：提升评价效率和可用性

期刊：物理学报 

doi:   https://wulixb.iphy.ac.cn/article/doi/10.7498/aps.75.20251528

期刊简介：《物理学报》创刊于1933年，中文半月刊，由中国物理学会和中国科学院物理研究所主办，是我国历史最悠久、载文量最大、影响面最广、唯一被SCI收录的物理类综合性中文学术期刊。同时也被Scopus、EI、INSPEC、中国科技论文与引用数据库、中国科学引文数据库、北大图书馆《中文核心期刊要目》等收录。2024年入选“中国科技期刊卓越行动计划中文领军期刊”、“中国科学院精品科技期刊”。

论文信息3 

作者：Zi-hao Jia, Yong-De Fang, Si-Cheng Wang, Wei Hua, et al 

题目：HALIMA: a hybrid array for lifetime measurement of neutron-rich nuclei at IMP

期刊：Nucl. Sci. Tech. 37, 25 (2026)

doi:   https://doi.org/10.1007/s41365-025-01830-0

期刊简介：NST期刊是由中国科学院上海应用物理研究所和中国核学会共同主办、上海市核学会协办的英文期刊，创刊于1990年，是中国核学会英文会刊，先后被Scopus、EI、SCI-E、Inspire等数据库收录，主要报道核科学与技术领域的科学发现、技术创新和重要成果，现为中科院核科学与技术分区1区期刊，中国核学会T1期刊。

撰稿：张一怒

初审：周越

审核：袁岑溪、刘李云

审核发布：徐瑶