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　　近日，中國科學院近代物理研究所的科研人員發(fā)現(xiàn)，美國科學家發(fā)現(xiàn)的首例電子俘獲核激發(fā)（NEEC）現(xiàn)象，因受復雜γ本底影響，測量的激發(fā)幾率可能被顯著高估。該研究推薦利用次級束流裝置在低γ本底環(huán)境下獲得更可靠的實驗結(jié)果。相關(guān)研究于6月2日發(fā)表在《Nature》的“Matters Arising”欄目上。 

　　原子核中的同核異能態(tài)一般具有100 keV至MeV量級的能量，是化學能的10萬至100萬倍。因此，長壽命的同核異能態(tài)被看作是潛在的新一代儲能手段，有望獲得廣泛的應(yīng)用。將同核異能態(tài)激發(fā)到更高能量的能級，可以靠庫倫激發(fā)、X或γ光子的共振吸收來實現(xiàn)，但到目前為止相應(yīng)的激發(fā)幾率都非常低。 

　　近年來，利用電子俘獲激發(fā)原子核同核異能態(tài)的方法取得重大突破。2018年，美國科學家在《Nature》上首次報道了鉬-93同核異能態(tài)可以通過電子俘獲被激發(fā)，并測得一個相當大的激發(fā)幾率。除了應(yīng)用前景外，該現(xiàn)象背后的物理機制也受到廣泛關(guān)注。 

　　由于鉬-93同核異能態(tài)是通過熔合蒸發(fā)反應(yīng)生成的，蒸發(fā)余核會瞬間放出一系列γ射線，這些γ射線都被探測陣列所記錄。該實驗中束流與多層靶都產(chǎn)生反應(yīng)（圖1），生成大量復雜的γ本底。近代物理所科研人員通過其發(fā)表的γ能譜，推斷本底沒有被恰當?shù)乜鄢?，并進行了充分的論證。結(jié)果表明，殘留的沾污會影響最終的測量結(jié)果。因此，該工作報道的激發(fā)幾率很可能被高估，也許只能被看作是一個上限值。 

　　近代物理所的科研人員還提出了改進的實驗方案，通過一段次級束流線將反應(yīng)產(chǎn)物輸送到另一個位置開展測量，以擺脫瞬時放出的大量γ本底。該方案有望在蘭州重離子加速器（HIRFL）的次級束流線終端（RIBLL1）上實現(xiàn)。 

　　據(jù)了解，《Nature》雜志開設(shè)“Matters Arising”欄目旨在鼓勵對前沿問題開展及時的公開討論。對發(fā)表在該雜志的論文提出的書面評論及原作者答復，通常在通過同行評議后一起發(fā)表在該欄目。在本文投稿前，還沒有以國內(nèi)研究人員為主在該欄目發(fā)表的評論文章。 

　　該工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）與國家自然科學基金項目的支持。 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03333-5 

　　圖：為評估2018年報道電子俘獲核激發(fā)的工作，基于其實驗設(shè)置（右上角）估算了束流與各層靶的反應(yīng)截面。由于反應(yīng)靶和阻停靶距離很近，該實驗無法擺脫熔合蒸發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生的大量瞬時γ本底。（郭松/圖） 

　　                                          (超重核與核結(jié)構(gòu)室  供稿)