上世纪80年代I.Tanihata等人在美国洛伦伯克莱实验室(LBL)首次利用放射性束流(RIB)发现了晕核，这是近年来核物理最有趣、最激动人心的发现之一，这些开创性的工作拉开了放射性核束物理的序幕，利用RIB研究非稳定核的结构、衰变和反应一直是最近二十年核物理发展的前沿。在中子滴线区域，中子晕、壳演化、集团结构等很多新的现象被陆续发现。　　原子核内的集团结构不同于现在传统的平均场理论的图像，一些关联很强的核子可以在核内形成α、12C、16O等较稳固的集团(cluster)，在空间上表现出高度的局域性。对稳定核，集团结构通常出现在对应的阈值附近，这常常对应于较高的激发态，这与激发过程中体系膨胀带来的体系密度下降有关;当接近滴线区域时，体系也会膨胀，此时，即使在基态中也可能有很强的集团结构。对集团结构的研究是近年核物理和核天体物理研究的前沿，对于理解宇宙中C等元素的合成具有重要意义。　　Be同位素链以其特殊的对称性而在集团结构的研究中备受青睐——双α加几个价中子的构型，与双原子分子通过共用电子的共价结合结构非常类似。12Be具有经典壳模型下的幻数N=8，但是很多实验都发现该幻数正在退化，12Be并不是严格的闭壳构型，很多研究都表明这是12Be具有很强的集团结构(α-4n-α)的信号。　　实验上最直接有效的研究集团结构的方法，是通过非弹散射把弹核激发到阈值之上、并符合测量衰变碎片。受限于极低的反应截面(～1mb)，及多碎片测量对探测器和实验技术的高要求，这类实验非常困难，实验数据非常少、且存在矛盾。Freer等人在1999年的实验中发现了一条6He+6He分子转动带(MR)，其对应的很大的转动惯量，支持12Be的α-4n-α集团结构;而在Charity等于2007年完成的实验中，采用了更为先进的探测器系统、并累积了远大于前者的统计，但是这些MR激发态几乎都没有被观测到。因此，迫切需要新的独立的实验数据，去检验12Be是否存在MR共振态，并澄清12Be是否具有α-4n-α集团结构。　　要从实验上确定原子核具有集团结构，仅仅探测分子转动带是不够的，还需要测量分子共振态的集团衰变宽度、以及特征的跃迁强度。但到目前为止，只在极少数的原子核中，实现了同时用这三个量去认定集团结构，而且只局限于12C等稳定的偶偶核。理论计算表明，从0+基态到0+激发态之间的反常增强的单极跃迁，可以很好地表征非稳定核的集团结构，但实验上提取单极跃迁强度主要是针对稳定的偶偶核，如12C、16O、40Ca等，受限于共振反应截面很难定准，尚未被应用到非稳定核的集团结构研究中。　　本工作利用专门设计的高性能零度望远镜系统，在兰州的HIRFL-RIBLL束流线上进行了29 MeV/u的12Be的非弹散射实验，符合测量了4He、6He、8He等碎片，并重建了4He+8He和6He+6He两反应道的激发能谱。第一次清楚地测量到了4He+8He分子转动带的带头(10.3 MeV)，并通过角度关联分析确定了其自旋J=0，结合其他观测到的分子共振态，验证了4He+8He和6He+6He两条分子转动带的存在;观测到了12Be反常强化的单极跃迁强度，并与理论计算很好地符合，这也是首次在非稳定核中提取单极跃迁强度，推广了这种表征集团结构的方法;同时首次提取了它对应的很宽的共振宽度，并且基于R-matrix理论进行了谱学分析，提取了无量纲的约化宽度为0.53，与标准的8Be基态（会自发α衰变）接近。这些证据都一致地证明12Be具有高度集团化的结构。此外，由于集团结构在阈值附近非常突出，而且单极跃迁强度的测量更是研究集团结构非常重要的表征量，因此本工作中发展的零度望远镜探测的方法，可以推广到更多体系，成为一种研究非稳定核单极激发和阈值附近集团态的有效手段。