北京大學(xué)教授葉沿林帶領(lǐng)的研究團隊與中國科學(xué)院近代物理研究所核反應(yīng)研究組合作，利用蘭州重離子加速器國家實驗室大科學(xué)裝置HIRFL-RIBLL，通過3個關(guān)鍵的觀測量，準(zhǔn)確識別了豐中子核12Be的分子態(tài)集團結(jié)構(gòu)，從實驗上澄清了一個存在多年的科學(xué)爭議，特別是首次在非穩(wěn)定核中觀察到基于集團結(jié)構(gòu)的單極躍遷的反常增強。研究成果在美國物理學(xué)會的《物理評論快報》（Phys. Rev. Lett. 112，162501（2014））發(fā)表。
傳統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)原子核結(jié)構(gòu)的基本圖像是平均場基礎(chǔ)上的獨立粒子運動，但在特殊條件下，也表現(xiàn)出集團結(jié)構(gòu)自由度。而在遠離穩(wěn)定線的區(qū)域，由于弱束縛和體積膨脹以及與連續(xù)態(tài)的耦合，集團或分子態(tài)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)增強趨勢，這會引起原子核性質(zhì)、對外作用和反應(yīng)、核理論描述等的根本性變化，也會影響到實際應(yīng)用和對核天體演化路徑等的認(rèn)識，因此受到廣泛關(guān)注。
由于多種自由度和結(jié)構(gòu)形態(tài)的混合，實驗上準(zhǔn)確識別集團結(jié)構(gòu)十分困難，需要同時測定轉(zhuǎn)動慣量（激發(fā)能-自旋依賴關(guān)系）、集團衰變分支寬度、特征躍遷模式等。特別是近年提出的單極躍遷強度，成為識別集團結(jié)構(gòu)的一個敏感觀測量。到目前為止，實驗上準(zhǔn)確識別的核集團態(tài)還很少且集中在穩(wěn)定核。北京大學(xué)和近代物理所開展的合作研究，同時測定了上述3個物理量，特別是首次在非穩(wěn)定核中測定增強的單極躍遷強度，從而清楚標(biāo)識了非穩(wěn)定核12Be中10.3 MeV近閾激發(fā)態(tài)的分子集團結(jié)構(gòu)，澄清了核科學(xué)界多年的爭論。
該實驗采用了獨特的零度測量技術(shù)，從而實現(xiàn)了非穩(wěn)定核單極躍遷強度的定量觀測。對輕核區(qū)集團結(jié)構(gòu)的研究而言，此項研究在物理思想、實驗路線方面均有重要的原創(chuàng)性。
這一原創(chuàng)性成果表明蘭州重離子加速器國家實驗室放射性束流線（RIBLL）處于國際先進水平。RIBLL作為國內(nèi)放射性束物理實驗研究的主要平臺之一，自建成以來在中科院、科技部、國家自然科學(xué)基金委等方面的長期經(jīng)費支持下，在國內(nèi)高校和研究單位科研工作者的緊密協(xié)作與不懈努力下，取得了一批重要成果。相關(guān)研究團隊正充分利用該裝置的設(shè)計優(yōu)勢，自主研制先進的核物理實驗探測設(shè)備，有望在放射性束實驗核物理方面作出更多國際一流的創(chuàng)新成果。
12Be中分子態(tài)自旋的確定和單極激發(fā)強度的提取
