基于HIAF的核天体物理研究

作者：郭冰,柳卫平,唐晓东,李志宏,何建军

摘要：核天体物理是研究微观世界的核物理与研究宇观世界的天体物理、天文学融合形成的一门交叉学科,在国际上一直作为物理学的一个重要前沿方向而受到关注.本文总结了核天体物理领域的研究现状、热点科学问题及实验研究方法,介绍了基于强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的核天体物理研究展望.HIAF是我国正在建设的核物理大科学装置,在开展远离稳定线核素的质量、半衰期和核反应截面等方面的核天体物理研究中极具优势,将为研究爆发性核过程和理解宇宙重元素起源问题提供研究机遇.在元素核合成中关键反应研究方面,发展ANC,Oslo,替代反应和替代比率等间接测量方法及实验技术,系统开展带电粒子、中子俘获反应的研究.通过HIAF储存环,可以系统测量r-过程核素质量;通过HIAF次级束流线,发展高效率探测器,系统测量r-过程核素的衰变半衰期.此外,基于HIAF还可以开展中子星物态方程以及弱相互作用率等研究.通过以上核物理实验及理论研究,更新核天体物理研究所需的质量和反应率数据库,结合天文观测,检验和发展天体物理模型,理解星体演化和宇宙中的元素起源.

发文机构：中国原子能科学研究院 中国科学院近代物理研究所 北京师范大学核科学与技术学院射线束技术与材料改性教育部重点实验室

关键词：核天体物理元素核合成反应截面质量半衰期nuclear astrophysicsnucleosynthesisreaction cross sectionmasshalf-life

分类号： G63[文化科学—教育学]