密歇根州立大学 铍-6原子中的一个不寻常的核事件，其中一对质子被释放
理解原子核的内部运作是FRIB研究的关键
信用:稀有同位素束设施 密执安州立大学的威特诺德·纳扎勒维奇用一种简单的方式描述了他在稀有同位素束研究机构(FRIB)所做的复杂工作
“我研究理论核物理，”约翰·纳扎勒维奇说
汉娜是FRIB大学杰出的物理学教授和首席科学家
“核理论家想知道是什么让原子核运转
" 每个原子中都有一个原子核
反过来，原子构成物质——我们每天与之互动的物质
但是原子核仍然笼罩在神秘之中
FRIB创造稀有同位素或不同形式元素的目标之一，是为了更好地了解原子核心内部的情况
在《物理评论快报》的一篇新论文中，FRIB大学的前研究助理王思敏和纳扎勒维奇展示了FRIB如何发现不寻常核事件的特征，并利用这些特征作为进入原子核的窗口
“FRIB将会有一个项目致力于这种测量，”纳扎勒维奇说
“我们想做的是了解原子核的结构
" 任何一个孩子都可以证明，理解事物如何运作的最好方法之一就是把它拆开
在制造稀有同位素的过程中，FRIB将创造出自然分裂或衰变的奇异原子核
一些的工作人员完成了物理设施的建设，预计将于2022年开始科学实验。与此同时，王(音)和纳扎列维奇(音)等理论家正在开发计算机模型，这些模型将有助于解释物理设施产生的新科学，并对核行为做出预测
原子核本身是由被称为质子和中子的亚原子粒子构成的
有些原子核通过在原子核内产生成对的质子或中子，然后把它们释放出来而衰变
例如，一种叫做铍-6的同位素就是这种情况，铍-6是一种铍原子，其原子核中有四个质子和两个中子
在铍-6内部，质子可以配对，当原子核通过释放一对质子而衰变时，FRIB的探测器将能够发现喷出的粒子
王和纳扎勒维奇所做的是建立一个计算机模型，让他们根据的探测器所看到的，从本质上重建那些质子在原子核内的样子
纳扎勒维奇说:“我们用探针来测量这些粒子，并不是因为我们对质子特别感兴趣。”
“这些质子是信使，携带着关于发射它们的原子核的信息
" 该模型同样适用于发射中子对衰变的稀有原子核
这项工作最大的挑战之一是开发一种计算机模型，可以在很大的长度范围内追踪这些粒子
原子核是以毫微微米为单位测量的，仅仅是一米的千分之几
但是粗略地说，FRIB的探测器相距一米
从长远来看，你的两个瞳孔之间的毫微微秒远多于地球和太阳之间的米数
然而，斯巴达人的模型必须能够解释在飞秒尺度上发生的事情，以及粒子到达探测器必须经过的更远的距离
纳扎勒维奇说:“你必须能够正确地表征原子核内的粒子，并在它们从原子核衰变并到达探测器时跟踪它们。”
“在这些范围内进行计算并不容易
" 纳扎勒维奇认为王成功应对了这一挑战，并推动项目取得成功
尽管王承认这很难，但他希望人们记住的不是这项工作有多难，而是它有多令人兴奋
“我的大部分研究生涯都致力于开发连接核结构和实验观测的理论工具，所以我无法描述我对FRIB即将完成的兴奋，”王说
“因为用我们的新工具计算的可观测值可以直接与实验测量值进行比较，我们将能够做出许多预测并发现许多新现象，”王说
“这将是一个伟大的时代
"
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