原子能院在丰质子核硒-74起源核反应研究中取得进展
发表时间:2020-04-28 09:10:05

    近日,原子能院核物理所、计量测试部与北京师范大学核科学技术学院同行合作,对最轻p-过程核74Se(硒-74)起源相关的74Ge(p, γ)75As反应进行了研究,将该反应截面的直接测量拓展到国际最低能区。该研究结果于4月22日发表在国际粒子物理与核物理顶级期刊Physics Letters B,第一作者为原子能院在读博士吴笛,通讯作者为原子能院王乃彦院士、郭冰研究员。

    宇宙重元素起源是核天体物理领域重要前沿课题,入选“21世纪物理学的11个未解之谜”,p-过程则被认为是可能产生重元素的重要途径之一。74Se是最轻的p-核,恒星模型预言的74Se丰度比天文观测高3倍,主要原因是核反应率数据比较缺乏或精度不够。灵敏度研究表明,74Ge(p, γ)75As是影响74Se丰度的最关键核反应。

实验测得74Ge(p, γ)75As反应截面及EMPIRE模型和TALYS模型计算结果

    本工作在原子能院计量测试部1.7MV串列加速器上,直接测量了74Ge(p, γ)75As的反应截面,将测量推进到国际最低能量1.4MeV,澄清了国际上之前实验数据和理论预言之间160%的差异(如图所示)。进而,本工作给出的反应率比目前国际权威核反应率数据库REACLIB的推荐值大47%,为理解轻质量区p-过程核素合成的问题提供了新数据。

    该工作得到国家重点研究开发、国家自然科学基金以及院稳定性基础研究项目支持。(核物理所)