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　　近日，中國科學(xué)院近代物理研究所科研人員及合作者在天體X-射線暴重要反應(yīng)⁴²Ti(p, )⁴³V熱核反應(yīng)率研究中取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》（Astronomy & Astrophysics）上。 

　　快質(zhì)子俘獲過程（rp-過程）是驅(qū)動X-射線暴發(fā)生的關(guān)鍵核合成過程之一，相關(guān)研究是當(dāng)前核天體物理研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。鈦-42是快質(zhì)子俘獲過程的一個重要分叉核，其質(zhì)子俘獲反應(yīng)率的精度對X-射線暴rp-過程反應(yīng)路徑的確認(rèn)具有重要意義。 

　　近代物理所核物理中心科研人員聯(lián)合美國北卡萊羅納大學(xué)教堂山分校、美國杜克大學(xué)、匈牙利科學(xué)院、英國赫爾大學(xué)、美國核天體聯(lián)合研究所等5家單位的核天體物理同行，利用AME2020鈦-42和釩-43高精度質(zhì)量數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)限制的、完整的共振能級信息，計(jì)算出新的⁴²Ti(p, )⁴³V天體反應(yīng)率。此外，該團(tuán)隊(duì)還利用蒙特卡洛方法給出了更精確的反應(yīng)率誤差。 

　　研究發(fā)現(xiàn)，在X-射線暴溫度范圍內(nèi)，新反應(yīng)率小于統(tǒng)計(jì)模型得到的反應(yīng)率最多可達(dá)兩個數(shù)量級，逆反應(yīng)率的差異則多達(dá)四個量級。核合成計(jì)算顯示，相比于使用統(tǒng)計(jì)模型反應(yīng)率，新反應(yīng)率使rp過程反應(yīng)灰燼中鈣-42的含量下降49%，鈧-45的含量增加128%。同時，研究團(tuán)隊(duì)還確定了rp-過程反應(yīng)路徑無法繞過釩-43，⁴²Ti(p, )⁴³V(p, )⁴⁴Cr( ⁺)⁴⁴V是一條重要的rp過程分支路徑。  

　　該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會基金等項(xiàng)目的支持。  

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347054  

圖1：燃燒灰燼中的元素豐度分布圖。（圖/侯素青) 

　　    圖2：rp-過程反應(yīng)流量示意圖。(a)：使用新反應(yīng)率，(b)：使用ths8反應(yīng)率，(c)：使用rath反應(yīng)率 (ths8與rath均為統(tǒng)計(jì)模型)。（圖/侯素青) 

（核反應(yīng)研究室 供稿）