铁以上重元素的起源是核天体物理领域的重要前沿课题。大多数重元素（99%）可以通过快速中子俘获（r-）和慢速中子俘获（s-）过程来合成。然而，硒-74到汞-197质量区间，约有30多个低丰度、缺中子的稳定原子核，它们通常被称为p-核。它们由于被r过程衰变链和s过程反应流中的稳定核素屏蔽，很难通过中子俘获来产生。p-核的起源是探索宇宙演化中不可或缺的一个重要环节，这些核的合成机制引起了科学家的广泛兴趣。目前认为γ-过程是产生p-核的主要途径之一，在相对较高的恒星等离子体温度(~10亿摄氏度)下，前期核合成生成的种子核，通过光致裂解((γ, n)、(γ, p)、(γ, α))反应、继而β+衰变及轨道电子俘获等来产生p-核。p-核产生的可能天体环境，包括II型超新星(SNII以及Ia型超新星(SNIa)爆发的富氧-/氖层。但是到目前为止，还没有发现确凿证据确定p-核产生的天体环境和核合成机制。
为解决p-核的起源之谜，需要进行天体核合成过程反应网络计算。然而，γ过程涉及的反应非常多，需要考虑约2000个原子核的2万多个反应. 这些反应的靶核大多是不稳定核，且反应截面低，实验难度较大，尽管进行了几十年的大量实验工作，γ过程相关实验数据仍然十分缺乏，不得不借助Hauser-Feshbach理论模型来进行核反应率的计算。在这一模型中，核反应率依赖于对参与原子核的结构、核反应机制等相关计算，如光学模型势、伽马强度函数和能级密度等。利用稀有的实验数据对反应模型的参数进行约束是很有必要的。
对于γ-过程的实验研究，人们主要通过测量质子俘获反应，再利用细致平衡原理导出其对应的光致裂解反应截面。质子俘获反应主要通过在束伽马法和活化法来测量. 以上两种方法是利用质子束辐照稳定或者长寿命的靶核来进行的，对于不稳定核素具有局限性。近年来，人们发展了逆动力学方法，即使用重粒子束辐照氢靶或者氦靶来对辐射俘获反应进行研究。
北京航空航天大学孙保华教授课题组在《科学通报》发表评述文章，针对p-核起源这一重要科学问题，首先介绍γ过程的机制、基于HF模型计算核反应率的基本框架，然后简要总结研究p-核的实验方法以及相关进展，一并介绍课题组基于国内装置开展的实验工作，最后进行了总结。
铁以上元素的(
欢迎转发朋友圈
转载、投稿请留言
