近日，原子能院核物理所、計量測試部與北京師范大學核科學技術(shù)學院同行合作，對最輕p-過程核74Se（硒-74）起源相關(guān)的74Ge(p, γ)75As反應(yīng)進行了研究，將該反應(yīng)截面的直接測量拓展到國際最低能區(qū)。該研究結(jié)果于4月22日發(fā)表在國際粒子物理與核物理頂級期刊Physics Letters B，第一作者為原子能院在讀博士吳笛，通訊作者為原子能院王乃彥院士、郭冰研究員。

宇宙重元素起源是核天體物理領(lǐng)域重要前沿課題，入選“21世紀物理學的11個未解之謎”，p-過程則被認為是可能產(chǎn)生重元素的重要途徑之一。74Se是最輕的p-核，恒星模型預言的74Se豐度比天文觀測高3倍，主要原因是核反應(yīng)率數(shù)據(jù)比較缺乏或精度不夠。靈敏度研究表明，74Ge(p, γ)75As是影響74Se豐度的最關(guān)鍵核反應(yīng)。

本工作在原子能院計量測試部1.7MV串列加速器上，直接測量了74Ge(p, γ)75As的反應(yīng)截面，將測量推進到國際最低能量1.4MeV，澄清了國際上之前實驗數(shù)據(jù)和理論預言之間160%的差異(如圖所示)。進而，本工作給出的反應(yīng)率比目前國際權(quán)威核反應(yīng)率數(shù)據(jù)庫REACLIB的推薦值大47%，為理解輕質(zhì)量區(qū)p-過程核素合成的問題提供了新數(shù)據(jù)。

該工作得到國家重點研究開發(fā)、國家自然科學基金以及院穩(wěn)定性基礎(chǔ)研究項目支持。