基于HI-13串列加速器的核天体物理研究

中国原子能科学研究院核天体物理研究组在HI-13串列加速器核物理国家实验室建成了我国首条低能放射性次级束流线,产生了从^(6)He到^(22)Na等11种放射性核束,利用这些放射性束流通过测量逆运动学转移反应开展了一系列核天体物理重要反应的研究,另外还通过厚靶实验方法和电荷交换反应开展了天体物理相关重要核结构信息的研究。在串列加速器Q3D磁谱仪上,利用稳定束测量了许多单核子转移和α基团转移的角分布,基于渐进归一化系数(Asymptotic Normalization Coefficient,ANC)或谱因子方法得到了一系列天体物理关键反应的天体物理S因子和反应率,为元素丰度、天体模型等相关研究提供了重要实验依据。

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。

利用镜像核转移反应研究短寿命不稳定核(p,γ)反应

介绍利用中子转移反应和镜像核的电荷对称性来间接研究丰质子核的(p,γ)反应。该方法有助于更充分地利用北京HI-13串列加速器次级束流线(GIRAFFE)上现有次级束流,拓宽其实验研究范围,间接得出质子辐射俘获截面(或反应率)且减小其不确定性(相对于已有数据)。在GIRAFFE上利用逆运动学测量了8Li(d,p)9Li反应的角分布,通过该方法间接确定了天体物理重要反应8B(p,γ)9C的直接俘获贡献。作为不同于以往的方法,给8B(p,γ)9C反应的现有研究结果提供了一独立的交叉检验。分析26Mg(d,p)27Mg反应基态、第一、第二激发态的角分布,间接确定26Si(p,γ)27P反应的直接和共振俘获贡献,首次从实验上导出26Si(p,γ)27P反应的直接俘获贡献。此方法也可以用于其它一系列重要的天体物理反应的研究。

兰州320 kV高压平台低能核天体物理实验研究进展（英文）

在低温核天体物理环境下,如静态核稳定燃烧阶段的核反应都发生较低的能区,其伽莫夫窗口内的核反应截面非常小,这就需要加速器提供较强束流才能完成核反应截面的直接测量。最近在中国科学院近代物理的320 k V高压平台上建立了低能核天体物理实验室以及相应的研究平台。驱动该平台的是一个14.5 GHz的永磁铁型ECR离子源,它能够提供非常强的束流离子。对于质子和氦离子,离子源出口的最大流强可以达到100 eμA,在实验终端上可以获得大约30 eμA的流强。基于此强流加速器装置,我们建立了核天体物理实验测量装置,包括靶室以及带电粒子和伽玛射线探测器等设备。利用已知的核反应对探测器性能和实验方法进行了一系列测试。同时,展示了近年来取得的一些主要实验结果。最后,对该平台上开展工作的前景进行了展望,并指出基于该地面装置的低能核反应研究所积累的技术及经验对于我国锦屏深地核天体物理JUNA项目的重要意义。