核物理 核物理学科前沿及发展战略( 二 )
远离稳定线的核的研究与定常爆天体过程和核物质状态方程密切相关，涉及重要的国际前沿交叉科学问题。合成超重元素登上“超重核稳定岛”是半个多世纪以来人类的梦想。对不稳定富中子核的大规模生产和深入研究，特别是对关键富中子核的聚变反应或传质反应机理的研究，可能会为进入“超重核稳定岛”提供新的途径，并取得重大突破。在核稳定极限区域探索新现象、新规律的基础研究，必然会产生许多新的核样品和数据，从而导致实验方法和技术的巨大变革和创新，进而可能带来核材料、核能装置、核探测等不可估量的重大应用。
4)核天体物理学
浩瀚宇宙中无数闪亮的恒星都有一个形成、演化、死亡的过程。恒星流体静力平衡的演化过程非常缓慢，因为恒星内部热核反应释放的辐射能形成向外的压力来对抗引力收缩。一颗类日恒星一旦形成，在1010年左右就不会有人们可以直接观察到的明显变化。这些核反应不仅是恒星的能量，也是宇宙中除氢以外所有化学元素合成的唯一机制。从大爆炸后的最初几分钟到恒星生命的结束，它们在宇宙和天体的演化中起着极其重要的作用。核天体物理学是研究微观世界核物理和宇宙天体物理融合的交叉学科。它的主要目标是宇宙中元素的合成和核反应如何控制恒星的演化和结果。这一神秘的交叉学科受到了国际物理界的高度重视，被列为基础科学研究的前沿领域之一。核天体物理学被列为美国和欧洲核科学长期发展计划中核科学研究的前沿方向之一。
目前对恒星演化和元素起源复杂过程的认识，是核物理学家、天体物理学家和天文学家近一个世纪密切合作的结果。到目前为止，许多成果都获得了诺贝尔物理学奖。尽管核天体物理学取得了重大进展，但在元素起源和恒星演化方面仍存在许多难题。
5)基本相互作用和对称性
原子核可以作为一个“实验室”，精确地检查标准模型中的基本对称性，发现标准模型之外的新物理。对核物理中基本相互作用和对称性的研究通常依赖于一些特殊的弱过程和特殊的手段。过去国内在这方面的研究较少，现在正在逐步壮大，形成一个重要的研究方向。比如强子物理领域，开展了核子-核子过程宇称破坏的研究；用双β衰变研究中微子质量:探测不为零的电偶极矩来研究破环等。
2.与核物理相关的主要应用
1)大型加速器装置
粒子加速器科学仪器是研究核物理前沿科学问题的主要工具。使用不同能量、不同种类和高质量的粒子束(如稳定核离子束、放射性核束、极化和非极化粒子束等。)所提供的粒子加速器装置开展相关研究，并加深对物质微观结构和宇宙演化的理解。另一方面，核物理重要前沿领域的研究也对粒子加速器科学仪器提出了迫切的需求。
2)核技术的应用
核技术应用广泛，在能源、医药、材料、生命、环境、地质考古、农业、国防、安全等领域都有非常重要的应用。核技术及其应用关系到国家安全和经济发展，具有非常重要的地位，属于战略性高技术。以核技术为基础形成了许多交叉学科，如核医学、放射化学、放射性药物化学、放射生物学、放射生态学、环境放射化学、核农学等。
3)先进的核裂变能源装置
核裂变能是一种安全、清洁、经济的能源。在未来很长一段时间内，核裂变能量在能源系统中的作用难以替代。核裂变能源的长期可持续发展面临着许多挑战，如核废料的处置、铀资源的稳定供应、核不扩散等。特别是福岛事故后，公众对核能安全的要求更高。自2001年以来，第四代ⅳ国际论坛(GIF)成立并签署相关协议，国际核工程领域对未来先进核能系统的发展达成广泛共识:未来先进核裂变能源系统必须进一步优化核燃料循环中的一个或几个环节，能够促进整个核燃料循环向更安全、更经济、更容易防止核扩散的方向发展。为此，GIF推荐了6个第四代反应堆(超高温气冷堆、熔盐反应堆、超临界水反应堆、钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆)。与此同时，世界核大国积极致力于发展先进的燃料循环技术，包括一种新的嬗变系统——加速器驱动的亚临界系统(ADS系统)。
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