兰州重离子研究装置及其科研成果
报送单位:中国科学院大学 推荐单位:中国科学院大学

产生时间:2008

支撑项目(平台):兰州重离子研究装置

参与单位:中国科学院大学

所属学科:核科学与技术

主要贡献者:近物所重离子科学与技术研究集体

成就简介:兰州重离子研究装置的主要技术指标达到国际先进水平,为我国重离子物理及交叉学科领域提供了一流研究条件,建成后取得了以新核素合成、原子核质量精确测量、重离子治癌为代表的一批处于国际先进行列的重要科研成果。

  中国科学院近代物理研究所设计建造了以国家大科学工程“兰州重离子加速器冷却储存环”为核心的研究装置,具备了提供宽能量范围、从氢到铀的稳定和放射性离子束流的能力,形成了享誉世界的重离子科学技术研究基地。“兰州重离子研究装置”获1992年度国家科技进步一等奖;“超导高电荷态ECR离子源”获2008年度国家科技进步二等奖;“兰州重离子加速器冷却储存环建成投入运行”入选2008年度中国基础研究十大新闻;“兰州重离子冷却储存环工程”获2009年度中科院杰出科技成就奖、2012年度国家科技进步二等奖。赵红卫研究员曾获国际离子源领域最高奖“Brightness Award”;夏佳文研究员获日本高能加速器科学基金会西川奖。创新了合成新核素的实验技术和方法,合成了11种稀土新核素,观测了22种原子核的β缓发质子衰变,建立了15种原子核的EC/β+衰变纲图。研制了单离子灵敏的充气反冲核分离器,在超重核区和重丰中子核区合成了23种新核素,观测到原子核β缓发裂变奇异衰变。首次建立了20多种原子核的高自旋能级纲图,发现了旋称反转、三轴形变奇异结构现象。 “重质量丰中子新核素的合成、鉴别和研究”获1999年度国家自然科学二等奖;“中重缺中子区近滴线新核素合成及核结构实验研究”获2007年度国家自然科学二等奖;“重(轻)离子合成新核素及衰变性质、核结构和生成机制研究”于2009年入选“创新中国60项科学成就”;研究工作先后7次入选年度中国十大科技进展、科技事件、科技成就、科技新闻等。建成了中高能放射性束流线,开创了我国放射性束物理实验研究领域。研制了储存环等时性质量谱仪,实现了谱仪工作点连续可调,研制了国际上时间分辨最好的超薄大面积飞行时间探测器,创新了数据处理方法,解决了无法鉴别荷质比数相同核素的难题,首次观测到了全裸离子的衰变。精确测量了31种短寿命核素的质量、提高了50余种核素质量数据精度,解决了天体物理学界极其关注的在天体环境中核过程的 “等待点”和反应循环的问题;发现了在原子核中同位旋对称性破缺和核幻数改变新现象。研究结果发表在顶级学术刊物上,在国际大型学术会议上作特邀报告10余次,并受邀为诺贝尔物理奖和质谱仪发明纪念专辑撰写了专题文章。2012年负责运行国际核质量评估中心,权威发布核数据,承担国际责任和义务。在储存环等时性质谱术研究领域,创造了质量测量精度最高的世界纪录,在国际上引领储存环原子核质量测量研究。在离子束应用研究领域,建立了重离子治疗肿瘤装置企业标准,为我国重离子治疗肿瘤技术和产业发展提供依据,设计建造了具有自主知识产权的重离子治疗肿瘤示范装置,形成了大型高端医疗装备的国产品牌;建造了空间离子辐射环境地基模拟平台,保障了我国航空航天和国防事业发展;培育了优质农作物新品种并大面积推广种植,促进了区域生态环境改善和经济发展。

CSR 主环隧道南

兰州重离子国家实验室

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