编者按

核物理作为现代物理学体系的重要分支学科，在国防安全、核能开发、医疗健康等战略领域发挥着关键作用。近年来，随着国家科研投入的增加和科技手段的革新，国内核物理研究取得了一系列重要成果。然而，面对核物理实验、理论与模拟产生的海量数据，目前的研究比较分散、缺乏系统性整合，给相关领域的进一步发展带来了挑战。不同研究团队获取的数据格式不统一，共享机制不完善，导致许多科研人员在查找和使用数据时耗费大量时间和精力，这正成为制约学科跨越式发展的瓶颈。在此背景下，受《物理学报》编辑部委托，我们组织了本专题，聚焦“核物理主题数据”的整合、共享与应用创新，旨在构建连接实验观测、理论建模与工程应用的桥梁，助力复杂核物理问题协同攻关，加速从数据到核素性质预测、反应截面等信息的研究进程，同时为我国从基础到应用的核天体物理探索、先进核能系统设计、核医学优化等国家重大工程提供数据驱动。

本专题邀请了国内在该领域活跃的多位杰出学者及优势团队，围绕数据产生、评价与应用的全链条贡献了系列最新研究成果。专题内容覆盖了从微观核结构到宏观核反应、从传统精密测量到前沿智能计算的多个维度：在核数据测量与评价方面，呈现了基于大科学装置 (串列加速器、重离子加速器、散裂中子源和同步辐射装置等)的数据产生，如中子截面精确测量、共振参数提取及热散射律研究；在核数据应用、核天体物理与核合成方面，深入分析了关键核素性质对宇宙元素起源过程的影响；同时，深入探讨了熔合反应与超重核合成、轻核反应等关键过程的截面数据的产生；并给出原子核结构相关的质量、裂变位垒等基本性质相关数据理论预言。尤为值得关注的是，多篇文章展示了人工智能方法的突破性应用，体现了计算方法革命为核物理数据科学带来的新范式。

本专题系统梳理了核数据关键方向的发展脉络，同时报道具有前瞻性的创新工作。期望通过本专题的出版，能够进一步推动核物理领域实验、理论与数据科学之间的深度交流与协同创新，促进多平台、多技术、多学科的交叉融合，构建更高效、可靠、开放的核数据生态体系，从而在核物理基础前沿探索与重大应用需求的交汇点上，夯实数据基石，激发创新灵感，助力我国在此重要战略领域抢占国际制高点，为提升自主创新能力和解决国家重大需求贡献核心支撑。

客座编辑

张焕乔    中国原子能科学研究院

马余刚    华东师范大学

续瑞瑞    中国原子能科学研究院

王宏伟    中国科学院上海高等研究院

舒能川    中国原子能科学研究院

主题数据文章

核物理主题数据：实验、理论与应用专题编者按

张焕乔，马余刚，续瑞瑞，王宏伟，舒能川

物理学报.2026, 75(2): 029002

DOI: 10.7498/aps.75.029002

CSTR: 32037.14.aps.75.029002

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核天体物理实验数据评价：现状与挑战

南威克，柳卫平，陈洁

物理学报.2026, 75(2): 020101

DOI: 10.7498/aps.75.20251189

CSTR: 32037.14.aps.75.20251189

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摘要：核反应率数据库是天体核合成与恒星演化建模的关键输入量，直接影响各类核天体物理过程的计算精度与物理可信度。近年来，高分辨4π探测器阵列、新型气体探测器、γ -带电粒子符合测量等先进实验技术在关键核天体物理反应研究中得到广泛应用；同时，锦屏深地核天体物理实验平台等地下低本底设施也取得了一系列重要进展。这些新的低能区实验测量结果，相较于传统数据库依赖的经验外推或者理论计算，为关键核反应天体环境温度区间的热核反应率评估提供了更直接的约束，也为未来数据库的持续优化提供了新的实验支撑。本文系统回顾了当前主流核反应率数据库—REACLIB，STARLIB，BRUSLIB等的建库目标、数据结构与典型应用，梳理了它们在数据库覆盖、拟合方式与误差评价等方面的特征。这些数据库在推动核反应网络计算标准化进程中发挥了重要作用。在此基础上，结合当前核反应率数据库特点，在元数据存储结构、数据库更新，以及人员组织形式等方面提出若干方法，并强调了前沿实验进展对先进数据库构建的重要性。

原子核熔合反应研究进展

张钰海，董益菲，仲佳勇，张丰收

物理学报.2026, 75(2): 020102

DOI: 10.7498/aps.75.20251346

CSTR: 32037.14.aps.75.20251346

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摘要：熔合反应不仅为研究量子多体系统中的动态演化和耗散机制提供了关键信息，也为探索原子核反应动力学与结构特征开辟了重要途径。本文系统给出了从氢到钔不同质量区元素的合成路径，以及从轻体系到重体系的各类重离子熔合反应的实验进展。评述了现有理论模型在描述俘获过程中的优越性与局限性，重点分析了唯象模型与微观动力学模型对不同反应体系熔合行为的优势与不足。在此基础上，进一步凝练出熔合反应研究中的若干关键科学问题，包括重离子熔合阻碍、极深垒下熔合抑制、熔合几率P_CN以及复合核的裂变势垒等，并对未来熔合反应的研究方向提出了展望与建议。本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00238中访问获取。

1—100 eV能区¹⁶⁹Tm中子全截面测量与共振参数分析

杨皓岚，薛洁明，任杰，陈永浩，阮锡超，王金成，鲍杰，樊瑞睿，蒋伟，孙琪，刘颖一，罗忠献，黄翰雄

物理学报.2026, 75(2): 020103

DOI: 10.7498/aps.75.20251263

CSTR: 32037.14.aps.75.20251263

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摘要：中子全截面不仅是核反应理论研究的重要参数，也是共振参数提取和核数据库评价所必需的关键数据。然而，在低能共振区，由于实验本底、样品自屏蔽效应和仪器展宽的影响，不同实验的测量结果存在数据分歧。本研究在中国散裂中子源反角白光中子束线(CSNS Back-n)上开展了¹⁶⁹Tm的中子全截面测量，采用翼形锂玻璃探测器对0.5 mm和4.5 mm厚度样品进行透射实验，并结合锂玻璃闪烁体与饱和共振吸收技术，定量评估并扣除了束内伽马本底，获得了1—100 eV 能区的中子透射率和全截面数据，结果与实验数据库符合较好。结合在Back-n获得的中子俘获实验数据，利用SAMMY程序对透射率进行了R 矩阵拟合，提取了该能区的共振参数，初步验证了Knapová等观测到的8.037 eV处的新共振峰。基于提取的参数，采用Reich-Moore近似重构了¹⁶⁹Tm中子全截面，结果与ENDF/B-VIII.1 共振参数重构的截面符合较好，为核数据库提供了新的参考。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00192中访问获取。

基于中子和质子分离能约束的神经网络对原子核质量的预测

王东东，李鹏，王之恒

物理学报.2026, 75(2): 020104

DOI: 10.7498/aps.75.20251315

CSTR: 32037.14.aps.75.20251315

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摘要：原子核质量是反映核结构与稳定性的重要物理量，在核结构研究与天体核物理过程中均具有关键作用。目前，基于神经网络的研究多集中于结合能或中子、质子分离能的单一预测，较少关注结合能与分离能之间的物理约束关系。本研究基于相对论平均场点耦合模型 PCF-PK1，结合神经网络对原子核结合能以及单、双中子和单、双质子分离能进行了系统预测。在训练过程中引入分离能约束，以保持结合能与分离能之间的物理自洽性。结果表明，神经网络能够显著提升结合能的整体预测精度。其中，在特定损失函数权重组合下，结合能的预测均方根偏差可达到 0.140 MeV。进一步分析发现，在保持物理自洽性的前提下，引入分离能约束能够同时对结合能和分离能的预测结果实现小幅优化。本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00239中访问获取。

机器学习在裂变势垒高度和基态结合能中的应用

张旭喆，李佳星，陈婉羚，张鸿飞

物理学报.2026, 75(2): 020105

DOI: 10.7498/aps.75.20251278

CSTR: 32037.14.aps.75.20251278

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摘要：超重核的裂变势垒高度和基态结合能是影响熔合反应中存活概率的关键物理量，其准确性是存活概率计算中不确定性的主要来源。本工作应用迁移学习技术来训练神经网络模型，通过结合理论模型预测数据和实验数据，改进了有限程液滴模型(FRLDM)和WS4理论模型对裂变势垒高度的预测。结果显示，FRLDM模型的均方根误差从1.03 MeV降低到0.60 MeV，WS4模型的均方根误差从0.97 MeV降低到0.61 MeV。对于结合能，本文优化了AME2020的实验值与WS4理论预测之间的差值。在测试集上，均方根误差从0.33 MeV降低到0.17 MeV，而在整个数据集上，其从0.29 MeV降低到0.26 MeV。本研究为提高裂变势垒高度和结合能预测的准确性提供了一种具有前景的方法，这将有助于提高核反应存活概率计算的精度。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.28388中访问获取。

专题文章网站链接：

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