科学家们已成功完成伽马射线能量跟踪阵列(GRETA)的研发工作。GRETA作为世界上最强大的伽马射线探测器，有望给核物理学领域带来重大变革。该探测器由美国劳伦斯伯克利国家实验室研发，即将运往密歇根州立大学稀有同位素束流装置(FRIB)进行安装并开展首次实验。

GRETA如同原子核“显微镜”，能以前所未有的精度探究原子核结构，有助于解答恒星如何产生重元素、宇宙中物质为何比反物质多以及原子稳定性极限等基本问题。它拓展了人类对自然的认知，还有望改进核医学(如PET扫描)和聚变能等技术。GRETA的灵敏度比以往探测器高出10到100倍，堪称重大突破。

GRETA项目主管保罗·法伦表示，目标是打造性能最佳、分辨率最高的伽马射线探测器，以解答有关物质本质和基本力的基本问题。项目副主任Heather Crawford称，伽马射线能谱是研究原子核性质的有力工具，激发态和伽马射线是每种同位素的“指纹”，GRETA是检验这些“指纹”、研究控制原子核的力的最强大“显微镜”。

GRETA包含30个锗晶体?？椋扛瞿？橛兴目槔淙粗?-184°C的超纯晶体，可精确捕获伽马射线;还有精确到百万分之一英寸的铝球，可分成两半用于安装目标。在FRIB中，粒子束撞击GRETA中心的目标产生稀有同位素(FRIB将产生1000多种自然界不存在的新同位素)，GRETA捕获这些原子发出的伽马射线并创建其“肖像”，有助于研究滴线(原子核不再能容纳中子或质子的极限)、梨形原子核(可解释宇宙中物质过剩情况)等。研究作者比喻，若原子核是一本书，GRETA就能阅读其页面，揭示原子结构及其恒星起源。

此外，全新DELERIA系统能在超级计算机上进行即时数据分析，加快实验速度。GRETA将于2025年秋季在FRIB安装，首批实验预计2026年开始，之后将迁移至阿贡国家实验室。其灵活性将助力开展从研究恒星到测试自然界基本规律等各类研究。