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科學家用奇異原子模擬激發的量子態來確定爆炸恆星的核反應速率

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薩里大學核物理小組的新研究表明，用奇異原子模擬激發的量子態是可能的，這為下一代放射性光束設施，如稀有同位素光束設施（FRIB）的建設開闢了大量的可能性。該項目由薩里大學和美國密歇根州立大學合作完成，其成果於2021年1月發表在《物理評論》上。

主要作者是薩里大學博士生Samuel Hallam，他也在薩里大學攻讀本科物理學學位。

Aluminum-26-Nucleus.jpg

圖中顯示了一個逃離超新星爆炸的鋁-26原子核（綠色），它隨後將通過伽馬射線發射而衰變

核物理學的最大挑戰之一是測量發生在激發量子態上的反應，例如在爆炸的恆星中因極端溫度和密度而發現的反應。到目前為止，物理學家不得不通過理論估計來確定在這些條件下發生核反應的速率。

這項開創性的研究首次表明，通過使用一個完全獨立的原子核來模擬一個激發的量子態是可能的。

Gavin Lotay博士解釋說。”我們的結果現在表明，對鋁-26（在恆星中發現）的第一個激發態的質子捕獲可能比以前從理論估計中預期的慢十倍。這為隕石材料的分析提供了關鍵的見解，並對未來爆炸恆星中核合成的理論研究產生了影響。”

這項研究已經得到了全世界的極大關注，美國能源部最近將其選為其重要的科學亮點之一。

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