近日，北航物理学院核物理实验团队与中国原子能科学研究院、北京大学合作在《The Astrophysical Journal》期刊在线发表了题目为“Photonuclear Reaction Rates of ^157,159Ho and ^163,165Tm and Their Impact in the γ-process”的论文。程浩副研究员为第一作者，孙保华教授、竺礼华教授、罗煜东博士后为通讯作者。论文链接（Photonuclear Reaction Rates of 157,159Ho and 163,165Tm and Their Impact in the γ-process - IOPscience）。

    超铁元素在宇宙中是如何形成的，是物理学和天文学交叉研究中的重要科学问题。绝大部分超铁元素可以通过快中子俘获过程（r-过程）和慢中子俘获过程（s-过程）来合成。但这两种过程无法解释在缺中子侧⁷⁴Se到¹⁹⁶Hg质量区间p-核的来源。当前研究表明p-核可通过γ-过程，即一系列通过s-过程和（或）r-过程产生重元素的光核反应以及其他次级离解反应产生。在一个典型的γ-过程计算中，涉及约上千个原子核的上万个光解核反应，靶核大多数不稳定且反应截面低，导致对其反应率的实验测量具有很大的难度。 因此多数的核反应，不得不借助Hauser-Feshbach (HF)统计模型来预测。在A~160质量区间的p-原子核，^156，158Dy、^162，164Er的情况就是如此。

    近年来，北航团队关注了A~160质量区间的p-原子核的核合成。团队尝试通过利用该核区已有实验数据¹⁶⁰Dy(p, γ)¹⁶¹Ho和¹⁶²Er(p, γ)¹⁶³Tm，来约束Hauser-Feshbach模型，研究了能级密度、伽马强度函数和光学模型势的影响，并利用约束后的模型计算^157,159Ho(γ, p)和^163,165Tm(γ, p)的反应率。推荐的反应率在2-3 GK的温度范围内与JINA REACLIB的结果相差超过1个数量级。这导致A~160质量区间p核的最终丰度与JINA的结果相比变化了-5.5%至3%， 说明 (γ,p)反应的不确定性对这些核的合成机制影响不明显。

本工作得到了国家重点研发计划、杰青等项目的支持。