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-过程产生，这一过程的种子核是s-过程和（或）r-过程产生的重元素，在高温条件下种子核进一步发生光核反应等次级离解反应产生。一个典型的γ-过程计算，会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。

本工作关注了A~160质量区间的p-原子核的核合成，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，进而利用约束后的模型计算了^157,159Ho(γ, p)和^163,165Tm(γ, p)的反应率。研究发现，推荐的新反应率在2-3 GK的温度范围内与JINA REACLIB的结果相差可超1个数量级，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%。后续将基于SLEGS装置开展相关的(γ, p)、(γ, n)实验测量，确认天体物理能区的光核反应率，理解A~160质量区的p核起源问题。

本工作得到了国家重点研发计划、杰青等项目的支持。