2018年8月4日，在郭秋菊老师的带领下，物理学院5名学生——管大为、李根、刘格良、茅钰才、相腾，带着异国他乡的经历和见闻，心怀长达两周的收获与不舍，圆满完成了在日本和光市日本理化学研究所（RIKEN）的Nishina School暑期交流项目。
日本理化学研究所（简称“理研”）始建于1917年，是日本国内最重要的自然科学领域综合性研究所之一。这次暑期学校的举办地是在其位于和光市的本部，研究所内主要有大型加速器设备、脑科学研究中心、环境资源研究中心等。理研在近百年的历史中涌现出以汤川秀树、朝永振一郎、野依良治等诺贝尔奖获得者为代表的一大批知名科研人员，还有例如发现了113号新元素Nihonium（元素记号Nh）等的科研成果。
仁科中心（RIKEN Nishina Center，RNC）是RIKEN在和光市本部的下属研究机构之一，Nishina School是最初在2008年由RNC和北大核物理基地首先合作创办的学术交流项目，在2012年和2016年韩国首尔大学和香港大学也分别加入此项目。该项目旨在强化亚洲地区学校、研究所的科研合作关系，并以本科生为培养对象，激发他们对核物理科学的兴趣，并注重学生对基本知识的学习和实验技能的掌握。
本次第11届Nishina School从7月23日开始至8月3日结束。首日上午，在日方负责人Motobayashi先生的主持下，东道主的日方Hideto Enyo教授介绍了Nishina School和RIKEN的建立发展历程、工作内容、人员状况、科研设备及成果等。来自北京大学，首尔大学，香港大学以及美国菲利普斯·埃克塞特学院的师生也对参赛学生自己以及学校的概况进行了介绍。
图1 开幕式师生合影
当天下午，Motobayashi教授介绍了日本理化学研究所放射性束流装置的基本概况以及RIKEN在放射性核束物理方面取得的重要成就。随后，在他教授的带领下，学员们参观了位于地下的放射性束流装置（RIBF）。RIBF使用变频重离子直线加速器作为离子源，离子在经过包括世界上最大的超导环形加速器SRC在内的5个环形加速器加速后，经由超导直线同位素分离器，产生高能放射性离子束，是世界上规模最大、能量最高的环形离子加速器之一。
图2 参观RIBF加速器
之后几天，学员们收听了来自三个学校的带队老师以及仁科中心的多位研究员教授的讲座，内容涵盖了粒子物理与核物理基础知识（by Hideto Enyo, & Seonho Choi）、示波器原理（by Pieter Doornenbal & Sidong Shen）、探测器原理（by Hiromu Sato）、加速器原理（by Juzo Zenihiro）、核天体物理（by Tohru Motobayashi）、辐射防护（by Kanenobu Tanaka）、环境放射性（by Qiuju Guo）、论文写作及报告（by Shunji Nishimura）。在理论课程学习之余，Nishina School也结合了实验的动手操作部分，让学员们可以理解知识、运用知识、掌握知识。而且课程安排循序渐进，让学员们先从简单的示波器以及NaI闪烁体探测器的教学实验操作入手，举一反三，再带领学员们了解小型加速器的原理，进行了12C(p,γ)13N的质子碰撞反应实验、测量以及后续的数据处理。这里也要感谢Pieter Doornenbal, Sidong Chen, Manabu Hamagaki, Tokihiro Ikeda, Tohru Motobayashi等老师在实验过程中的帮助。整个Nishina School期间课程采用全英文授课的方式，学员可以自由提问，老师也会耐心解答。来自四个国家与地区不同学校的学员们分为四组进行学习和实验，促进了各个学员之间的感情，也加深了我们对不同地区文化和学习氛围之间的理解与交流。
图3 学员们认真听取讲座
图4 分组实验操作学习示波器和NaI闪烁体探测器使用方法
最终我们的工作是对12C(p,γ)13N 反应截面的测量并进行报告。其物理背景是大质量恒星中CNO循环的一个核反应步骤。实验以质子束流的两种能量（1MeV, 2MeV）和in-beam / activation 两种途径总共分为四种方案，每个小组采用其中一种方案进行实验。实验考虑的问题包括12C+p 和13N之间的能量差异以及质心系与实验室参考系之间的相互转换。实验需要对探测器进行能量刻度，需要确定的物理量包括计数率、立体角、束流强度等参数。
图5 学员们在实验室
虽然实验的结果各有差异（2MeV的实验质子束似乎没有打到靶上，导致未能形成理想的能谱），但是各个小组对实验结果展开了激烈的讨论，用测量的数据进行了科学分析（使用ROOT软件进行数据分析），最终得到了一些合理的解释，并在各组的报告中展示了自己对于实验的见解，也提出了改进的方案，体现了学员们在实验以及后续处理的过程中的独立思考和团队工作能力。
图6 实验结果展示报告
在各小组报告完成后，主办方代表为每位学员颁发了结业证书，并宣布此次仁科学校暑期交流项目圆满结束。
图7 学员领取结业证书
通过这次的暑期交流活动，同学们不仅学习到了粒子物理与核物理的相关知识，也在这过程中和不同地方不同学校的学生们有很多的交流，加深了对各地区文化的理解，也增进了各地区学校之间的友谊。比较可惜的是我们问过Motobayashi san为什么没有日本当地的学生参加此次活动，他解释是由于活动期间正值日本大学生期末，所以学生无暇参与活动，他对此也表示遗憾，但他同时也说希望能在中国也举办类似的暑期交流活动，促进亚洲国家地区之间的学术交流。我们也衷心祝愿核物理基地和RIKEN的交流合作进一步发展，祝愿Nishina School越办越好！
同学寄语：
管大为：这次nishina school给我们提供了一个难得的使用英语和同龄人讨论问题，互相交流的机会。在这两周中，不光是锻炼了外语交流能力，学习了新的知识，更重要的是认识到了自己和其他地区的同龄人相比所欠缺的能力。
李根：短短十天的Nishina School，收获颇丰，不仅了解了实验核物理中的基本实验方法，还在与组员的分组实验中，学习了如何进行团队合作，同时也认识了很多好朋友。对我来说，这是一次很有意义的暑期学校！
刘格良：Nishina school gives us a great chance to learn experimental skills, improve our teamwork ability, and to know and overcome our shortcomings.
茅钰才：这次Nishina School活动不仅让我们学习了物理知识，也让我们不同地区之间的学生老师互相交流，学习到了不同的文化背景和科研态度，锻炼了英语交流水平和团队协作能力。希望这个活动越办越好。
相腾：这次暑期学校收获了很多，体验了独立自主地进行完整的物理学实验的过程，并且通过与其他国家的学生一起学习，看到了自己的优点和不足，还提高了自己的团队合作能力和英语交流能力。
