近期，中国科学院近代物理研究所科研团队对质子滴线原子核磷-26和硫-27的质量进行了精确测量华夏配资炒股，确定了相关热核反应速率，为深入理解X射线暴机制及其中的元素合成过程提供了关键数据。相关结果日前发表在《天体物理学杂志》上。
I型X射线暴是银河系中频繁发生的热核爆炸现象，主要出现在由中子星和伴星组成的低质量X射线双星系统中，其能量来源于中子星表面氢氦物质的热核不稳定燃烧，本质是一系列快速的质子俘获反应。在该过程中，原子核快速捕获质子，形成更重的元素，其反应速率与相关原子核的质量密切相关。
由于质子俘获反应过程涉及大量位于质子滴线附近的原子核，而这些原子核通常寿命较短、质量数据未知或精度不足，给精确计算核反应路径带来了极大的挑战和不确定性。在磷和硫缺中子同位素区域，由于磷-26和硫-27的质量数据精度较低，磷-26质子俘获的反应速率无法确定，并且这个反应通道在整个质子俘获反应过程中的重要性一直存在争议。
基于兰州重离子加速器的原子核质量测量探测装置。近代物理所储存环核物理室供图
依托兰州重离子加速器冷却储存环，研究团队利用磁刚度识别等时性质谱术，直接测定了磷-26和硫-27的精确质量，由此得到硫-27的质子分离能比此前高129—267千电子伏，精度也较此前提高了8倍。利用新的质量数据，研究团队发现在X射线暴环境条件下，更新后的磷-26质子俘获反应率在0.4—2吉开尔文温度范围内显著增强，最高可提升至此前数据的5倍。同时，逆反应速率的不确定性也大大降低。分析表明，新的反应速率提高了硫-27与磷-26的丰度比，核反应流向硫-27的效率更高。
左图：质子俘获反应过程开始后100秒时核素丰度分布图。右图：不同的硫-27质子分离能情况下，硫-27与磷-26的丰度比随时间的演化。近代物理所储存环核物理室供图
这项研究消除了质子俘获反应过程在通过磷硫区域由于质量不精确带来的不确定性，澄清并确认了磷-26质子俘获是生成硫-27（和磷-27）的重要核合成路径。
该研究由中国科学院近代物理研究所主导，联合德国亥姆霍兹重离子研究中心、德国普朗克核物理研究所和日本埼玉大学等团队共同完成。论文第一作者为近代物理所博士研究生陈祖毅，通讯作者为近代物理所颜鑫亮副研究员、侯素青研究员。该工作得到了国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会、中国科学院区域发展青年学者等项目的支持。
（光明日报全媒体记者王冰雅、尚杰）华夏配资炒股
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