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丰质子核硒-74起源问题取得新进展

2021-11-23 17:03     来源:中国原子能科学研究院核物理所     核物理原子核
近日,原子能院核物理所强流粒子束与激光研究室与四川大学原子核科学技术研究所、北京师范大学核科学技术学院的同行合作,通过在束γ测量方法进一步对最轻丰质子核74Se的起源问题进行了研究,将产生该核素的关键反应74Ge(p, γ)75As实验测量扩展到国际最宽能区。该研究结果最近发表在NuclearPhysics A杂志上,文章第一作者为原子能院毕业博士生吴笛(现为北京大学博士后),通讯作者为原子能院郭冰研究员、王乃彦院士。

宇宙重元素起源被选为“21世纪物理学的11 个未解之谜”之一,而p-过程被认为是产生重元素的一种重要途径,成为了近年来核天体物理研究领域中的重要前沿课题。灵敏度研究发现,74Ge(p, γ)75As反应是影响最轻p-核74Se丰度主要反应链中的关键核反应,然而该反应还没有得到很好的约束。之前,本团队在原子能院计量测试部1.7MV串列加速器上将它的反应截面测量到国际最低能量1.4MeV,澄清了国际上实验数据和理论预言在低能区的差异,却在高能区发现了新的分歧。


74Ge(p, γ)75As反应截面实验测量及模型计算结果

为了解决在高能区的分歧,本工作在四川大学原子核科学技术研究所3MV串列加速器上,将74Ge(p, γ)75As的反应截面测到了最高能量4.3MeV。结合之前工作,本团队将此反应截面的实验数据扩展到了国际上最大范围,从实验上进一步验证了74Ge(p, γ)75As的反应率比目前国际权威核数据库REACLIB的推荐值高出47%,为理解最轻p-核74Se的合成问题提供了新数据。

该工作得到了国家自然科学基金杰出青年项目、国家重点研发计划、国家财政部稳定性支持经费资助。

中国核能高质量发展大会

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