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中国科学院近代物理研究所科研团队与合作者近日依托最新建成的大科学装置 —— 强流重离子加速器装置（HIAF），成功产生并鉴别了稀有原子核：铪（hā）-153。这是该大装置调试期间取得的首个物理成果，验证了我国新一代强流重离子研究装置已具备探索未知核素、拓展核素版图的能力。相关成果近日在学术期刊《科学通报》发表。
国家重大科技基础设施 —— 强流重离子加速器装置（HIAF）以“探索原子核存在极限、揭示核天体物理过程、推动核能开发和多学科应用”为目标，是研究原子核微观世界的国之重器。它能把各类离子加速到极高速度，用来轰击原子核。
原子核由质子和中子组成，质子和中子不同数量的组合形成了丰富多彩的核素世界。探索未知核素、研究原子核存在的边界是核物理领域的重要前沿。铪-153 位于缺中子重核区域，是研究原子核结构演化和稳定极限的重要对象。发现并精确测量该核素，有助于检验核理论模型，深化对原子核结构规律的认识。
实验中，科研团队共观测到 10 个铪-153 离子。测量结果表明，铪-153 是一个束缚或弱束缚核素，与现有理论模型预测一致。此次强流重离子加速器装置的多项高性能关键技术，为成功探测到产生概率极低的铪-153 奠定了基础。未来，随着该大科学装置性能持续提升，实验的探测能力还将不断提高，将为探索未知核区、发现新核素和研究极端条件下原子核性质发挥重要作用。
国家重大科技基础设施 —— 强流重离子加速器装置（HIAF）位于广东惠州，强流重离子加速器装置于 2018 年 12 月开工建设，2025 年 10 月首次出束。7月下旬通过由中国科学院组织的工艺验收并进入试运行阶段，开始投入科学研究。
另外，强流重离子加速器装置是世界上第一台超导直线加速器、同步加速器和储存环组合的先进重离子研究装置，结合了超导直线加速器的高连续流强和环形同步加速器的高脉冲流强优势。
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