北京
10个铪-153离子——数量看似微不足道，却是我国新建成的强流重离子加速器装置（HIAF）在调试期间捕获的第一批稀有核素。通过工艺验收不到半个月，这个位于广东惠州的大科学装置就交出了首份物理成果答卷。
中国科学院近代物理研究所科研团队与合作者近日依托HIAF，成功产生并鉴别出这一稀有的缺中子重核。该成果不仅验证了装置探索未知核素、拓展核素版图的能力，也为检验核理论模型提供了珍贵样本。相关论文已在学术期刊《科学通报》发表。
铪-153位于原子核版图中极不稳定的侧翼边缘，是研究者眼中观察核结构演化与稳定极限的理想对象。原子核由质子和中子以不同数量组合而成，形成种类繁多的核素，而缺中子重核区域恰是核物理研究的前沿。精确测量铪-153的性质，可以帮助科学家深化对原子核内部结构规律的认识。
实验数据显示，科研团队从繁杂的信号中辨别出10个铪-153离子，测量结果表明该核素处于束缚或弱束缚状态，与现有理论模型的预测一致。探测到这种产生概率极低的原子核，得益于HIAF装置所集成的多项高性能关键技术，包括超导直线加速器的高连续流强与环形同步加速器的高脉冲流强优势。
HIAF于2018年12月开工建设，2025年10月首次出束，今年7月21日正式通过中国科学院组织的工艺验收，进入试运行阶段并开始承接科研任务。它集超导直线加速器、同步加速器和储存环于一体，是全球首台将这三类加速器组合的先进重离子研究装置，具备将各类离子加速到极高速度以轰击原子核的能力。
随着后续性能的持续提升，这台大科学装置的探测灵敏度还将不断提高，不仅有望发现更多新核素，更将为探索极端条件下原子核性质、揭示核天体物理过程以及推动核能开发等前沿研究提供重要支撑。调试期的首战告捷，只是一个起点。
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