核天体反应直接测量中的γ加和谱解析方法

带电粒子辐射俘获反应是核天体物理的主要研究内容之一,对了解恒星核合成过程具有重要意义.由于恒星温度(伽莫夫窗口)下这些反应的截面极小,γ射线产额非常低,实验需要结合高效率的γ加和探测技术进行测量.本文基于贝叶斯理论和相关分析程序,发展了一种对加和型γ探测阵列能谱的解析方法,并利用该方法对锦屏深地核天体物理实验项目测量的实验数据进行分析,验证了该解析方法的有效性,并显著减小了γ加和峰探测效率的误差,进一步提高了γ加和探测技术的测量精度.

5~10MeV能区γ本底对锦屏深地核天体物理反应测量的影响探究

天体物理感兴趣能区(伽莫夫窗口)的带电粒子核反应截面极小,在地面进行测量会受到宇宙射线诱发本底的严重干扰.进行地下实验室核反应测量成为解决这一问题的主要途径.锦屏深地核天体物理实验(JUNA)装置是我国首个地下核天体反应测量设施,为开展恒星核合成关键反应直接测量提供了绝佳机遇.本工作测量了锗酸铋(BGO)探测阵列和溴化镧(LaBr)探测器在JUNA装置上的γ本底能谱,并通过减小符合时间、点火数选择、粒子甄别等技术,进一步压低了5~10 MeV能区的γ本底,同时讨论了探测器本底对部分JUNA计划开展的核天体反应测量的影响.

CR-39探测器中带电粒子电荷分辨率研究

根据CR-39中带电粒子电荷的鉴别方法,研究了不同鉴别方法的电荷分辨率及蚀刻条件和束流能量对电荷分辨率的影响,发现CR-39具有较好的电荷分辨率,电荷分辨率与蚀刻条件和束流能量均没有明显的依赖关系.

锦屏深地核天体物理实验(JUNA)的首个结果:^(25)Mg(p,γ)^(26)Al反应92 keV共振的精确测量

银河系星际介质中的^(26)Al衰变发射的1.809 MeVγ射线是γ天文学的主要观测对象之一,是银河系中正在进行核合成的关键证据,也为核合成理论与天文观测进行比较提供一个重要基准.在大质量恒星氢燃烧中,^(26)Al主要通过^(25)Mg(p,γ)^(26)Al反应产生,因此该反应在1.809 MeVγ射线研究中起着重要的作用.在天体环境温度为0.1 GK左右时,^(25)Mg(p,γ)^(26)Al天体物理反应率主要由92 keV共振俘获过程决定.作为在中国锦屏地下实验室(CJPL)中锦屏核天体物理实验(JUNA)装置上进行的首个实验,本工作对^(25)Mg(p,γ)^(26)Al反应的92 keV共振进行了精确的实验测量,得到了该共振的共振强度为ωγ=(3.80.3)10^(-10) eV,基态分支比为f0=0.660.04.与之前的工作相比,本工作大大提高了92 keV共振数据的精度.基于测量的92 keV共振参数和以前的间接测量结果,得到了精度最高的^(25)Mg(p,γ)^(26)Al天体物理反应率.结果表明,在0.1 GK左右时,新的反应率比REACLIB数据库中采用的反应率大2.4倍,这将导致^(26)Al和宇宙1.809 MeVγ射线的产额提高.同时,新反应率也将对理解太阳系的形成、球状星团的元素丰度反相关等问题提供重要的数据支撑.