物理学院核物理基地学生圆满完成第7届Nishina School暑期交流项目

2014年8月9日,在李奇特老师的带领下,物理学院核物理基地5名学生——江恺瑶、李宗浩、马竞、王波、殷喆伟圆满完成了为期两周的仁科学校(Nishina School)学术交流项目从日本东京返回北京。

仁科学校项目开设在日本东京理化学研究所(RIKEN)。RIKEN是日本最重要的综合性科学技术研究机构,始建于1917年,本部位于埼玉县,紧邻东京都的小城和光市。研究领域覆盖物理、化学、生物、医学等各个方向,重视前沿技术开发和交叉学科的发展。历史上以汤川秀树、朝永振一郎、野依良治等诺贝尔奖获得者为代表的一大批杰出科研人员都在RIKEN工作过,并取得了卓越的科研成果。

仁科中心(RIKEN Nishina Center,RNC)是位于RIKEN本部和光市主要的下属研究机构之一,以日本核物理鼻祖仁科芳雄命名,拥有世界领先的核物理科研条件。仁科学校是由RNC和北大核物理基地首先合作创办的学术交流项目,以即将毕业并有志于继续研究核物理的本科生为培养对象,着重培养同学们对核物理的兴趣,并加强基本的理论知识和实验技能的掌握。自2008年中日双方师生参加第一届仁科学校至今已成功举办了七届,从2013年第六届开始韩国首尔大学也加入此项目合作。

开幕式合影

7月27日,北大老师带领同学们到达和光市,开始两周的学习生活。28日上午进行的开幕式上,北京大学和首尔大学的老师分别对自己的学校进行了介绍。李奇特老师为大家介绍了北京大学的历史与近况后,重点介绍了北大核物理以及相关方向的科研情况。之后首尔大学的Choi教授介绍了首尔大学核物理学科的建设情况,RNC主任Enyo作为日方代表介绍了RIKEN核物理方向的历史、先进设备和成果,RIKEN的Oeda老师介绍了理研的整体状况。下午,同学们在Nishina School校长Kishida老师的带领下参观了位于Nishina Center地下的放射性束流装置(Radioactive Isotope Beam Factory,简称RIBF)。RIBF拥有世界上最先进的放射性同位素产生和加速的装置,包括世界上最大超导环形加速器SRC(Superconductive Ring Cyclotron)。同学们第一次近距离接触核物理最前沿的大型实验设备,很受触动和鼓舞,纷纷合影留念。

参观理化学研究所的超导环形加速器 分组做实验

29日开始,同学们进入了紧张而充实的课程学习阶段。第一周主要是理论课,由7个讲座组成,内容主要涉及核理论的基本知识和应用、加速器、探测器以及核安全防护等相关知识,重点为第二周的大实验做准备。讲座由在RIKEN工作的相关方面资深专家为大家讲解,他们以专业的素质深入浅出地为大家勾勒出核物理研究的基本图像。课上同学们积极主动提出了很多有趣的问题,老师们一一做出了解答。全英文的授课、问答方式,不仅让同学们接触到了最前沿的核物理知识,还锻炼了同学们英文交流表达的能力。在29日晚上举行的DIY晚会上,同学们买来了自己喜欢的食物,和韩国同学、Kishida老师一起畅谈初到日本的感受,彼此之间很快熟识起来。

第一周理论课之间还有两个基础实验训练:示波器与同轴电缆,和NaI闪烁体探测器的使用。这几种实验仪器虽然很简单,却是一个成功的核物理实验的重要基础。同学们分成三个小组,听老师耐心地讲解,并自己动手实践,对这些仪器有了深层次的认识,熟练地掌握了操作技能。在NaI闪烁体的实验中,同学们对能量刻度进行了测量,并对成果做了简短报告,为下周的大实验做好了必要准备。

第二周开始的大实验是本次暑期项目的重点和亮点。本次是仁科学校第一次使用串列加速器作为培训项目,研究内容是12C(p,γ)13N反应截面的测定,这是一个恒星核聚变释放能量机制(CNO循环)当中关键的一步核反应。亲身体验使用加速器、束流线进行的大实验,对很多同学来说都是第一次。实验设备主要由老师们搭建,同学们则参与了实验方案设计、仪器搭建、数据获取、数据分析处理和成果讨论汇报等,这是每一个核物理研究人员都要经历的过程。实验过程中,同学们运用各自的智慧通力合作,解决了很多意想不到的问题。实验过程中的两次小型报告会上,同学们纷纷展示了自己的实验结果,进一步锻炼了同学们的表达能力。

8月8日是仁科学校最后一天,同学们对所做的实验基础训练和大实验进行了总结性的汇报,充分展现了自己学到的知识,通过对实验结果的讨论,对科学研究的整个过程有了更深刻的认识。

同学们都感到此行不虚,表示以后会把在日本学习到的知识和技能运用到科研工作中,创造出更好的成绩,并衷心祝愿核物理基地和RIKEN的交流合作进一步发展,产生出更多杰出的科研成果,也祝愿Nishina School越办越好!

北大学生在实验总结会上做报告

同学们对此次仁科学校的评论:

  • Kong Hoi-Io(江恺瑶): We can do all the things together, and if I have some problems, other students can help me.
  • Li Zong-Hao(李宗浩): The teachers are very smart and kind.
  • Ma Jing(马竞): I have experienced different culture here, and the teachers are very nice.
  • Wang Bo(王波): I have learnt a lot in Nishina School, and we had wonderful trips.
  • Yin Zhe-Wei(殷喆伟): I have the chance to do experiment on an accelerator for the first time, and we met all kinds of problems. It is very challenging and exciting.