加速器全速前进

美国必须在核科学领域保持竞争力

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这条消息可能没有登上您当地报纸的头版,但密歇根州立大学国家超导回旋加速器实验室 (NSCL) 的研究人员最近制造出了有史以来最重的硅同位素。在将钙离子束撞击钨靶后,科学家分析了反应产物,并鉴定了三个硅 44 离子,每个离子都带有 14 个质子和 30 个中子。(普通硅有 14 个中子。)鉴于这种重核仅在衰变前存活了极短的时间,这项成就听起来可能并不惊天动地,但这种核研究至关重要。研究稀有同位素的特性可以帮助天体物理学家解释爆炸恒星中的反应是如何产生构成地球和所有其他行星的元素的。具有适当化学和放射学特性的同位素可以被纳入新的癌症治疗方法。更好地理解奇异原子核甚至可以解释为什么宇宙富含物质但几乎没有反物质。

在过去的几年里,NSCL(自 1992 年以来我一直担任主任)和伊利诺伊州杜佩奇县的阿贡国家实验室的科学家们一直在寻求建造更强大的离子加速器,以解开原子核的秘密。 2006 年 2 月,美国能源部推迟了拟议的 10 亿美元稀有同位素加速器项目,并要求物理学界考虑规划一个更便宜的设施。去年 12 月,美国国家科学院委员会发布了一份 124 页的报告,结论是精简后的 5.5 亿美元离子加速器仍然可以进行有价值的工作,应被视为高度优先事项。日本的科学家最近启动了耗资 3.8 亿美元的放射性同位素束工厂,德国和法国的研究人员计划在未来四年内完成类似的设施。国家科学院的报告警告说,“未能追求这种能力不仅会导致美国失去领导地位,还可能削弱我们目前的能力,并限制未来美国核科学家的培训。”

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