南华大学毛飞教授团队在电离辐射与物质相互作用机制领域取得重要研究进展

近日，南华大学核科学技术学院毛飞教授团队对载能质子在金属钯（Pd）中电子激发和电子能损的微观机制研究取得了重要进展。相关原创性研究成果以“The contribution of inner electron excitation to the electronic stopping power of palladium for protons（钯的内层电子激发对质子电子能损的贡献）”为题发表在国际物理化学领域科学期刊Physical Chemistry Chemical Physics（简称PCCP）上。

论文摘要截图

据了解，研究电离辐射在固体中损失能损的微观机制不仅对原子核物理、辐射物理和电离辐射剂量学有重要的科学意义，而且在离子束材料改性、核辐射探测和放射治疗等领域具有重要的应用价值。载能离子在固体中电子能损的微观机制是离子束与物质相互作用研究领域的一个十分重要的基本问题，最新的实验测量结果表明探索固体的内层电子激发效应对正确描述载能离子的电子能损非常重要。

毛飞教授团队通过建立新的钯原子赝势模型，采用第一性原理激发态分子动力学研究了载能质子在钯中激发内层电子的微观机制及其对电子能损的贡献。新的赝势模型不仅能够正确地描述钯的内层电子的平衡态电子结构，而且还能良好地描述质子辐照条件下内层电子的激发态性质。他们的研究结果表明钯的内层电子激发对高能质子的电子能损贡献显著，并对电子能损布拉格峰的定量描述至关重要。该研究工作加深了人们对离子束与物质相互作用微观机理的认识。

审稿人评价该研究工作：“这是一个令人感兴趣、及时且执行良好的工作，它对材料的电子阻止本领研究领域做出了重要贡献。”

2023年PCCP第13期封面图

该项研究成果中，毛飞教授为通讯作者，硕士研究生金文琦为论文的第一作者，南华大学为论文的第一单位和通讯单位。该论文入选2023年PCCP第13期封面文章。（夏文辉）