近日，空间科学与物理学院核物理交叉科学研究中心团队在核物理领域国际主流期刊 Physical Review C 上发表题为“Neutron-proton interaction in odd-odd nuclei from statistical analysis” 的文章。研究中心已毕业硕士研究生杨高乐为文章的第一作者，研究中心亓斌教授与瑞典皇家理工学院亓冲教授为文章的通讯作者，硕士生王旭东参与此项工作。Physical Review C是美国物理学会的重要期刊。

原子核是由中子和质子两种费米子组成的量子多体系统。至今我们对核子之间相互作用的理解仍然有限。特别是，中子和质子之间可能的配对相互作用是一个重要的开放问题，持续被研究讨论。 最后一个质子与最后一个中子之间的相互作用（np相互作用）在中子数N和质子数Z相等的原子核中是最强的。对于大部分N≠Z原子核，通常认为奇N-奇Z核中np相互作用也是不可忽略的。研究N≠Z的原子核np相互作用是非常有趣的。目前原子核结合能数据越来越丰富，已有超过2000个核的数据，系统研究结合能可以揭示核结构和有效相互作用的丰富信息。通过分析结合能数据能够提取有效的中子-质子相互作用。

本工作从统计学角度研究np相互作用。研究中心成员使用已知的四点公式由结合能数据提取了有效的np相互作用。进一步分析了np相互作用数据的统计分布和相关关系，计算了奇N-奇Z，奇N-偶Z，偶N-奇Z，偶N-偶Z原子核中np相互作用的关联系数。通过比较提取的相互作用数据的相关性与随机数方法数值模拟数据的相关性，表明奇N-奇Z核中最后一个质子和最后一个中子之间存在额外的吸引的相互作用。从统计分析中提供了np相互作用的证据。本文所采用的关联系数的分析方法，有助于阐明各种多体系统中物理量间的相关性。

本项研究工作得到了山东省自然科学基金重大项目、国家自然科学基金项目、山东省自然科学基金优秀青年基金的资助。

论文链接： https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.106.024325

    左图：原子核中最后一个中子与最后一个质子的相互作用的统计分布； 右图：基于临近原子核的中子质子相互作用数据计算出的关联系数。