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郭冰：核天体物理的追梦者

发布时间：2023-02-28 21:39:01 来源：文档文库

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 郭冰：核天体物理的追梦者
作者：何胜男
来源：《军工文化》2018年第07期
近20年的科研生涯，他与团队一道，凭借着勤奋、执着和毅力，攻克了多项核天体物理领域的重要科学难题，在核物理这条科研道路上，格物穷理，钻坚研微，做一个脚踏实地的追梦者。
慎思笃行，奋进不休
提及郭冰走过的科研之路，“勤奋”和“执着”是两个最具代表性的关键词。
核天体物理作为研究微观世界的核物理与研究宇观世界的天体物理交融而成的交叉学科，主要研究核过程对恒星结构和演化的影响，宇宙中各种化学元素核合成的过程、物理环境和丰度分布，要求研究者具备扎实的数学和物理学基础，以及一定的天体物理基础，才能够将微观与宏观有机结合并研究其规律。2002年，在山西师范大学粒子物理与原子核物理专业就读的郭冰来到北京，开始了在原子能院核物理所的硕士课题研究，而他选择的研究方向就是核天体物理。
初次接触核天体物理这样一个对自己而言崭新又陌生的领域，郭冰感受到了前所未有的困难和挑战。为了弥补专业基础知识的不足，尽快迈出自己在核天体物理领域的第
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 一步，他抓紧一切可以利用的时间，争分夺秒地学习知识，从读研究生的第一天起，郭冰常常就是实验室里第一个到的，也是最后一个走的——“当时大家住的是学生集体宿舍，晚上关门时间有要求，因为我回来得比较晚，经常被关在门外，为了不影响其他同学休息，我就又回到实验室，当时实验室有一张简易行军床，可以休息，然后第二天早起又继续看书，继续做实验。”正是凭借着这样锲而不舍的刻苦钻研，郭冰逐渐感受到核天体物理的奇妙并深深地爱上了这门学科。2004年，他顺利完成了硕士阶段的研究工作，并以优异的成绩考入了原子能院继续攻读核天体物理专业的博士学位，师从柳卫平研究员和李志宏研究员，继续他已经“爱不释手”的核天体物理研究。
博士研究生阶段，郭冰更是全身心投入到核天体物理研究工作中。在选择博士论文的选题时，郭冰选择了当时核天体物理领域的一个重要课题——爆发性氢燃烧过程中丰质子不稳定核的（p，γ）反应。他研究了一种确定不稳定核（p，γ）反应率的方法——电荷对称性方法，并利用这种方法研究了氢燃烧阶段的四个核反应。这些研究成果有的属于国际上首次测量，有的大幅度修正了现有数据，有的为现有结果提供了独立的交叉检验。天道酬勤，2007年博士毕业时，郭冰已发表11篇第一作者的文章，其中包括8篇SCI论文，2篇EI论文，1篇国际会议论文。他的博士毕业论文《利用（d，p）反应确定不稳定核的天体物理（p，γ）反应率》，被北京市教委和北京市学位委员会联合授予“2008年北京市优秀博士学位论文”，当年物理学一级学科中仅原子能院和北京大学获此奖项，2009年被教育部和国务院学术委员会评为“全国优秀博士学位论文提名论文”，为他的学生时代画上了一个圆满的句号。
五年一剑，厚积薄发

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 博士毕业后的郭冰，成为了原子能院核物理所的一员，也真正成为了核天体物理的追梦者。
“当时如果沿着这个方向走下去，一定还会有很多成果，但是我觉得那样激发不出更大的兴趣和激情了。为了能给自己制定更高的目标，我选择了一个更有挑战性的课题《恒星中子源13C（α，n）16O反应的研究》。”站在崭新的起点，郭冰为自己的科研道路选择了崭新且更加艰巨的挑战。
重元素的产生问题被美国国家研究理事会列为“物理学的11个未解之谜”之一，而恒星中子源13C（α，n）16O反应能够为从铁到铀的重元素的产生提供中子作为燃料。这个反应，国际上现有的3个研究结果（东京大学、佛罗里达州立大学、巴黎大学）之间存在高达25倍的分歧。为澄清这一分歧，郭冰和核天体物理研究团队一起，利用原子能院串列加速器首次建立了利用（11B，7Li）转移反应测量13C（α，n）16O反应截面的方法，高精度地得出了反应的激发函数和反应率，在澄清国际结果分歧的同时，解决了低事件率的核反应测量问题，节省了加速器束流时间，为核工程相关的基础数据测量，尤其是不稳定核数据测量方面提供了新的研究方法。
五年磨一剑，2012年9月，郭冰和同伴们的研究成果发表在国际核天体物理领域顶级期刊《天体物理杂志》上，这是我国实验核物理研究成果首次在该杂志上刊登，并且引发了国际同行的广泛关注与高度评价。亚洲核物理学会理事Dao T.Khoa教授认为“北京完成的实验是解决这项分歧的里程碑”。该工作也引发了美国佛罗里达州立大学、意大利卡塔尼亚大学、乌克兰科学院等国际研究机构纷纷开展中子源反应研究，这些后续实验均印证了郭冰他们的结果。他们的数据也被国际权威核天体物理数据库REACLIB选为唯

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