X射線暴熱核反應率研究取得進展

　　近日，中國科學院近代物理研究所核物理中心聯合美國北卡萊羅納大學教堂山分校、美國杜克大學、匈牙利科學院、英國赫爾大學、美國核天體聯合研究所等，在天體X-射線暴重要反應42Ti(p, γ)43V熱核反應率研究中取得重要進展，相關成果發表在《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）上。

　　快質子俘獲過程（rp-過程）是驅動X-射線暴發生的關鍵核合成過程之一。相關工作是當前核天體物理研究的前沿熱點。鈦-42是快質子俘獲過程的一個重要分叉核，其質子俘獲反應率的精度對X-射線暴rp-過程反應路徑的確認具有重要意義。

　　該研究利用AME2020鈦-42和釩-43高精度質量數據，結合實驗限制的、完整的共振能級信息，計算出新的42Ti(p,γ)43V天體反應率。此外，該團隊利用蒙特卡洛方法給出了更精確的反應率誤差。

　　研究發現，在X-射線暴溫度范圍內，新反應率小于統計模型得到的反應率最多可達兩個數量級，逆反應率的差異則多達四個量級。核合成計算顯示，相比于使用統計模型反應率，新反應率使rp過程反應灰燼中鈣-42的含量下降49%，鈧-45的含量增加128%。同時，該研究確定了rp-過程反應路徑無法繞過釩-43，42Ti(p,γ)43V(p,γ)44Cr(β+)44V是重要的rp過程分支路徑。

　　研究工作得到國家重點研發計劃、中國科學院戰略性先導科技專項（B類）、中國科學院青年創新促進會等的支持。