世界最强流深地加速器首批成果发布:我国核天体物理研究达国际先进
12月18日,我国首个深地核天体物理实验项目——锦屏深地核天体物理实验首批实验成果发布会在京举行。首批发布4个核天体物理关键反应实验研究,测量灵敏度和统计精度均高于国际同类装置水平,达到国际核天体物理直接测量的最大曝光量、最宽能量范围和最高灵敏度;标志着我国核天体物理实验研究步入国际先进行列,我国成为世界上第三个具备开展深地核天体物理研究的国家。
美国核天体物理联合会前主席迈克尔·威彻,欧洲射线天体物理实验室负责人罗兰·戴尔、日本国家天文台尾野敏贵分别发来视频祝贺和肯定。中国科学院院士张焕乔、詹文龙、林海青、高原宁、邹冰松、王赤、蔡荣根、赵红卫,国际原子能机构前副总干事杨大助,副理事长赵军以及来自中科院、国家自然科学基金委、中核集团、清华大学、北京大学、北京师范大学、上海交通大学、原子能院等单位代表见证成果发布。
延伸阅读
成果一:25Mg(p,γ)26Al反应取得国际最高精度测量
上世纪八十年代天文观测在银河系星际介质中发现大量26Al,含量约为3倍太阳质量。而26Al寿命不到一百万年,早期产生的26Al已经消亡殆尽,银河系中如此多的26Al的来源成为天体物理关注热点。
25Mg(p,γ)26Al反应是恒星中产生26Al的关键反应。25Mg(p,γ)26Al作为产生 26Al的关键反应对解释26Al的来源问题具有重要意义。JUNA实验实现了该反应中起决定作用的92keV共振国际最高精度测量,实验结果作为国际物理学顶级期刊《科学通报》封面成果发表。
成果二:19F(p,αγ)16O取得国际最精确反应率数据
19F(p,αγ)16O是AGB星演化中的关键问题。目前天文观测发现AGB星中存在氟超丰现象,氟的丰度比太阳系要高几十甚至上百倍,标准恒星模型无法解释这种现象。19F(p,αγ)16O反应的精确测量将有助于解决氟超丰问题。JUNA的实验首次将测量范围拓展到天体物理能区,取得了国际上最精确的反应率数据,实验研究成果发表在国际物理学顶级期刊《物理评论快报》并获编辑推荐。
成果三:13C(α,n)16O反应首次完整覆盖天体物理i-过程能区
13C(α,n)16O反应是重要的中子源反应。比铁重的元素如何合成一直是核天体物理的最重要问题,现在知道大约有一半比铁重的元素是通过慢速中子俘获过程(s过程)形成。这一过程中的原料中子就是由13C(α,n)16O反应提供的。该反应的精确测量对于理解重元素的合成具有重要意义。JUNA实验测量的能量范围首次完整覆盖天体物理i-过程能区,澄清了过去直接测量数据3倍的分歧。
成果四:12C(α, γ)16O反应测量实现国际最高灵敏度
12C(α, γ)16O反应是核天体物理实验中最重要的反应,被誉为核天体物理的“圣杯”。一方面是由于该反应的重要性:直接决定了组成生命最重要的两种元素,碳和氧在宇宙中的比例;对上至铀的几乎所有核素的丰度都有重要的影响;决定了大质量恒星演化的最终命运。另一方面是因为该反应机制复杂,截面极低,实验测量非常困难。项目实验测量达到了国际最低能量,接近了天体物理能区,并且实现了反应测量的最高灵敏度,向摘取“圣杯”跨出重要一步。