锦屏深地核天体实验探究AGB星氟超丰问题

氟是核天体物理学中最感兴趣的元素之一。长期以来,渐近巨星分支(Asymptotic Giant Branch,AGB)中的氟超丰问题一直难以用天体物理标准模型来解释。基于锦屏深地核天体物理实验装置(Jinping Underground laboratory for Nuclear Astrophysics,JUNA),利用强流加速器和高效的4πBGO探测器直接测量了AGB星中氟破坏反应^(19F)(p,αγ)^(16)O。将19F(p,αγ)^(16)O反应的测量推进到有史以来最低的72.4 keV,测量结果覆盖了整个天体物理感兴趣的伽莫夫能区,与之前的理论外推差异很大,且不确定度得到了极大降低,为天体物理模型计算提供了可靠的核物理输入量。

科学资源生活化,构建小学科学的本真课堂

当下教学都在追求回归本真,小学科学课堂亦如此。本真课堂在理念上主张:生本,生活,生态。其中生活,即课堂中的情境创设、课程资源的开放和使用都要来自学生的生活经验,让学生有最直观最真实的体验,不能脱离于他们的生活实际。科学源于生活,生活蕴涵科学。小学科学教学当然也要与学生的生活实际相联系,不能与社会脱节。笔者从科学教学的情景导入、探究材料的准备、科学知识的运用和课外拓展等几个环节入手,谈一谈科学资源与生活相联系的本真课堂的构建。

构建充满活力的小学科学课堂

“科学学习要以探究为核心。”这是小学科学课程的基本理念之一。一个充满生机与活力的乐园、一个获得知识与培养能力的阵地，一个师生平等交流学习与讨论合作的平台，才是新课程所追求的理想课堂。将这些追求概括为一句话，就是：理想的课堂是生命活力焕发的课堂。

基于18O(p,γ)19F和27Al(p,γ)28Si共振反应的低能质子束流能量刻度

长时间稳定运行的低能强流质子加速器对低能核天体物理实验至关重要.中国科学院合肥物质科学研究院的HINEG(high intensity D-T fusion neutron generator)高压平台,目前可以为核天体物理实验在70~260 keV能量范围内提供最大5 mA的质子束流.基于此强流加速器装置,我们搭建了核天体物理实验测量平台,利用已知的^(18)O(p,γ)^(19)F和^(27)Al(p,γ)^(28)Si共振反应对加速器束流能量进行了刻度,通过Geant4模拟给出了束流能量的偏移量和展宽.测试结果表明,质子束流能量在151.3和222.8 keV附近的能量偏移分别为(0.3±0.3)和(1.7±0.1)keV,展宽分别为0.97^(+0.02)_(-0.05)和1.39^(+0.12)_(-0.28)keV.该结果表明,HINEG的束流满足低能核天体物理实验的要求.

浅析小学科学课教学模式刍议

小学科学教学中,教师贯彻"教学有法,教无定法"的理念,根据课程标准、教学内容和学生特点出发,合理选择、组合或是自行创设教学模式,可以更好地提升教学质量和水平,提高学生的实际应用能力与科学素养。

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.

核天体物理实验中的原位正电子湮灭测量方法

在核天体物理关心的热核反应中,有一些反应可以产生短寿命的正电子放射性产物,这些反应产物发射的正电子会在靶中与电子发生湮灭,继而产生一对能量为511 keV的γ射线,通过测量这一对γ射线来得到反应产额,从而计算出核反应截面以及天体物理S因子。近期有研究提出了在实验终端上原位测量正电子湮灭的方法,该方法主要借助511 keV γ射线对的方向相反特性,利用探测阵列的对向单元进行空间符合测量来压制本底干扰。本工作基于近期自主研发的大型模块化BGO阵列LAMBDA-Ⅱ对这一方法进行了研究。结果显示,LAMBDA-Ⅱ对反应产物原位β^(+)衰变探测效率为(7.6±0.2)%,和蒙特卡罗模拟结果一致。通过原位测量得到^(14)N(p,γ)^(15)O反应259 keV共振产额符合瞬发γ射线测量结果,验证了该方法的可靠性,为将来进一步将该方法应用到核天体物理研究中奠定了良好的基础。