北京大学物理学院 2011 级校友申时行博士于 2022 年 4 月 26 日获得德国波恩大学 Dr. Klaus Erkelenz 奖，以表彰其利用原子核有效理论对碳-12 原子核结构和能谱的研究工作。申时行2011年考入北京大学物理学院，进入孟杰教授研究团队从事科研，导师是张双全副教授，主要开展原子核协变密度泛函理论和相对论第一性原理计算方面的工作。2017 年获得博士学位后，先后在香港大学、米兰大学和德国于利希研究中心从事博士后研究。

碳是构成有机生命体不可或缺的元素，也是宇宙元素起源中合成更重元素的必经途径。碳原子核中存在的α结团结构及其可能的几何构型是核物理学家近期关注的焦点。申时行及其合作者首次基于有效理论，利用具有Wigner SU(4) 对称性的核子核子相互作用，统一地对碳-12原子核的结合能、半径、低激发能谱、密度分布（形状因子）、跃迁几率等各方面实验性质给出整体非常好的描述。通过考察碳-12原子核内部3个α结团间的距离、夹角等性质，提出了一个普适的——不依赖于具体模型的——原子核内禀几何性质的研究方法。研究表明，碳-12原子核基态的3个α结团很大概率呈等边三角形分布，而著名的碳-12激发态——Hoyle态则很大概率呈大角度（峰值为170°）钝角三角形分布。通过对三维内禀密度分布的呈现，从而更加直观地表明，碳-12原子核中能量较低的激发态更多表现为α结团的激发，而能量较高的激发态则更多表现为单个核子的激发。利用这一方法，对碳-12原子核中15 MeV以下低激发态的几何构型都进行了研究和归类。

Dr. Klaus Erkelenz 是原子核物理中著名的“Bonn势”的创始人之一。Bonn势基于核力的单玻色子交换模型构建，被广泛用于原子核结构计算。1973 年，Dr. Klaus Erkelenz 不幸英年早逝。为纪念他对理论核物理的贡献，波恩大学于 2013 年成立 Dr. Klaus Erkelenz 基金会，并于其后每年将以其姓名命名的奖项，颁发给在波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所（HISKP）、于利希研究中心原子核物理所-3（IKP-3）和高等计算所-4（IAS-4）、鲁尔-波鸿大学、慕尼黑工业大学的杰出博士或博士后，特别情况下也会授予成名教授。

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