美高梅真人平台

《The Astrophysical Journal》刊发北航科研团队在天体p过程中的实验成果
上传时间:2021年07月12日      浏览次数:

北航新闻网7月12日电(通讯员 刘锐)近日,物理学院核物理实验团队在《The Astrophysical Journal》期刊在线发表了题目为“Measurements of 160Dy(p,γ) at Energies Relevant for the Astrophysical γ Process”的论文。博士生程浩为第一作者,孙保华教授、竺礼华教授、郑云研究员为通讯作者。论文链接:

https://ks3-cn-beijing.ksyun.com/weboffice/shapes/123715900062/0182328109ab77b0b269a9cc3c68754af0f98668?Expires=1625961600&KSSAccessKeyId=AKLT8UsQHPqzQva5fTr3vvnN1g&Signature=S4KWK5DpM%2BkTANcMPnWq3OhY%2FnI%3D

现代的科学研究发现,恒星产生了构成生命的主要元素,如碳和氧等,但是比铁更重的元素(即超铁元素),如金、铂、铀等,却无法在恒星内部产生。由于原子核物理实验与天文观测技术的限制,超铁元素的起源仍有许多不确定性,尤其是对质量数为70~200范围内30多个低丰度的富质子原子核(p核)的来源了解甚少。虽然这些p核的丰度(即它们占宇宙中总原子数的比例)很小,研究它们的起源是探索宇宙演化中不可或缺的一个重要环节。

当前研究认为p原子核主要通过γ过程来产生。这个核合成过程发生的典型温度约为20-30亿度,可能的天文场所包括II型超新星的富氧-/氖层以及Ia型超新星。γ过程涉及约2000个不稳定原子核,上万个光解核反应,实验测量难度大,绝大多数的核反应不得不借助统计理论模型来预测。

近年来,北航团队关注了A=160质量区关键p核(镝-156,镝-158和镝-160)的实验截面测量。镝元素有7个天然同位素,开展质子俘获测量时,相邻同位素的(p, γ)和(p, n)反应道产物相同,导致无法提取分截面。为此,团队选用了两种不同丰度的镝同位素靶,首次成功得到了镝同位素上的质子俘获反应截面。

实验在中国原子能科学研究院2×1.7MeV及H1-13的串列加速器装置上完成。团队设计了具有法拉第筒功能的真空靶室,发展了实时亚微安级束流强度的采样方法,在低本底屏蔽系统中,通过高精度测量目标产物核的特征伽马射线,首次提取了3.4~7.0 MeV能量下160Dy(p, γ)161Ho、161Dy(p, n)161Ho的反应截面。该实验结果对核反应统计模型提供了强有力的约束;计算了天体条件下161Ho(γ, p)160Dy光解反应率,发现其与核合成计算中常用反应率的差异可达1-2个数量级。详细的核合成模拟表明,此截面测量精度足以用于开展γ过程的模拟计算。

本工作得到了国家自然基金委大科学装置联合基金、优青、国家重点研发计划等项目的支持。

版权所有:美高梅真人平台    地址:北京市海淀区学院路37号路
邮编:100191    传真:010-82317850    电子信箱:kyy@buaa.edu.cn

美高梅真人平台|美高梅在线网登录|首页登录