項目簡介：  

放射性核束物理和核天體物理是當前核基礎科學重要的前沿領域之一。放射性核束物理研究拓展了原子核同位旋自由度，發(fā)現(xiàn)了原子核暈結構和殼結構幻數(shù)演化的新現(xiàn)象。核天體物理是研究宏觀世界的天體物理與研究微觀世界的核物理相結合形成的交叉學科，放射性核的反應截面和衰變特性是當前核天體物理研究的重點方向之一。

通過在HI-13串列加速器上建成的我國第一個放射性次級束流實驗裝置上十多年的研究工作，結合國際合作，開創(chuàng)和發(fā)展了利用低能次級束進行放射性核束物理與核天體物理研究的新領域，并在國際核天體物理學界占有了一定的地位。

代表性的研究成果有：

首次利用漸進歸一化常數(shù)方法確定了產(chǎn)生高能太陽中微子的7Be(p,g)8B反應的截面，為這個有重要天體物理意義的數(shù)據(jù)提供了獨立的交叉檢驗；在國際上首次從實驗上證實了6Li第二激發(fā)態(tài)具有質子－中子暈結構；在德國GSI實驗室利用40Ti的衰變實驗，測量了40Ar吸收太陽中微子截面;在國際上首次通過實驗確定了對超新星爆發(fā)快速中子俘獲過程和大爆炸原初核合成有重要意義的8Li(n,g)9Li反應率；確定了核天體物理高溫pp鏈重要反應11C(p,g)12N的S因子和反應率，否定了以前直接輻射俘獲貢獻可以忽略的理論預言；利用鏡像核的電荷對稱性，系統(tǒng)研究了短壽命不穩(wěn)定核的(p,g)天體物理反應率；系統(tǒng)測量了在各種金屬、半導體和絕緣體中d(d,p)t反應電子屏蔽勢的變化；建立了核天體物理網(wǎng)絡方程計算程序并實際應用于核合成的計算。項目主要完成人負責加拿大E983核天體物理實驗計劃。所獲得的研究成果具有一定的國防應用價值。

研究工作獲973項目、多項國家自然科學基金和國防基礎研究項目的支持，在Phys. Rev. Lett.、 Phys.Lett. B和Phys. Rev. C等重要期刊上發(fā)表SCI文章30余篇，其中10篇代表性論文被Rev. Mod. Phys.等期刊他引80余次。研究成果獲2006年度國防科技進步2等獎。

主要發(fā)現(xiàn)點：

1.通過測量轉移反應的角分布，導出漸進歸一化常數(shù)或核譜因子，間接確定了天體物理能區(qū)若干不穩(wěn)定核的輻射俘獲截面，克服了直接測量所面臨的束流強度弱、截面小的難題[代表性論文1，5，6],學科分類：低能核反應。

2.在國際上首次利用7Be放射性核束測量了7Be(d,n)8B反應的角分布，并采用漸進歸一化常數(shù)方法間接定出了產(chǎn)生高能太陽中微子的7Be(p,g)8B反應截面，為這個重要天體物理數(shù)據(jù)提供了獨立的交叉檢驗[代表性論文1]，學科分類：交叉及邊緣學科。

3.利用6He放射性核束測量了6He(p,n)6Li反應的角分布，通過實驗數(shù)據(jù)與有無暈結構的核子密度分布計算結果的比較，在國際上首次證實了6Li第二激發(fā)態(tài)是一個以a為核芯的中子-質子暈態(tài)的理論預言[代表性論文2]，學科分類：重粒子核物理學，低能核反應。

4.通過40Ti b-緩發(fā)質子衰變的測量，并利用鏡像對稱性，得出了40Ar吸收太陽中微子的截面（是國際權威學者J. Bahcall預言值的四倍），該結果刻度了用于探測中微子振蕩的意大利ICARUS探測器[代表性論文3，4]，學科分類：重粒子核物理學，交叉及邊緣學科。

5.在中子輻射俘獲反應截面計算中有創(chuàng)新：應用體積分限制光學勢的理論處理方法，通過已知實驗數(shù)據(jù)確定體積分常數(shù)。解決了核譜因子法計算中幾何參數(shù)不確定的難題，將截面結果的理論誤差降低到最低限度，在國際上首次得出了8Li(n,g)9Li的反應率[代表性論文5]，學科分類：低能核反應。

6.在放射性核束轉移反應測量中，通過在反應靶前后角分別放置環(huán)形探測器，利用輕重粒子符合提高粒子鑒別能力，大大降低了測量本底，在國際上首次測出了8Li(d,p)9Li反應的角分布，通過在已有放射性束流實驗裝置上安裝速度選擇器，增加了放射性束流的純度和品種，拓展了研究潛力[代表性論文5]，學科分類：重粒子核物理學。

7.利用11C放射性核束測量了11C(d,n)12N反應的角分布，確定了核天體物理高溫pp鏈重要反應11C(p,g)12N的S因子和反應率，否定了以前直接輻射俘獲貢獻可以忽略的理論預言[代表性論文6],學科分類：低能核反應,交叉及邊緣學科。

8.利用鏡像核的電荷對稱性，系統(tǒng)研究了短壽命不穩(wěn)定核的(p,g)天體物理反應率[代表性論文7]，學科分類：重粒子核物理學。9. 在天體物理能區(qū)d(d,p)t反應電子屏蔽效應研究中有重要貢獻。系統(tǒng)測量了在各種金屬、半導體和絕緣體中電子屏蔽勢的變化[代表性論文8，9]，學科分類：重粒子核物理學。10. 初步建立了核天體物理網(wǎng)絡計算程序。通過與實驗數(shù)據(jù)相結合，給出了放射性束流18F引起的 (p,g)和(p,g)的天體物理反應率 [代表性論文10]，學科分類：交叉及邊緣學科。

主要完成人：

1.   柳衛(wèi)平

1.次級放射性束裝置的主要創(chuàng)建人之一，主持973項目、杰出青年基金、國防基礎研究等項目和國際合作；提出各階段研究方向；

2.在國際上首次測量了7Be(d,n)8B反應的角分布，并采用漸進歸一化常數(shù)方法間接得出了太陽中微子的7Be(p,g)8B反應截面，為這個重要天體物理數(shù)據(jù)提供了獨立的交叉檢驗（發(fā)現(xiàn)點1，2）；

3.通過40Ti b-緩發(fā)質子衰變的測量，并利用鏡像對稱性，得出了40Ar吸收太陽中微子的截面，該結果刻度了用于探測中微子振蕩的ICARUS探測器（發(fā)現(xiàn)點4）；

4.測量了11C(d,n)12N反應的角分布，確定了高溫pp鏈重要反應11C(p,g)12N的S因子，否定了直接輻射俘獲貢獻可忽略的理論預言（發(fā)現(xiàn)點7）。

5.本人在項目執(zhí)行期間投入工作量超過80%。

2.   李志宏

1.全面負責了6He、 8Li等實驗工作、數(shù)據(jù)處理和理論分析，負責相關自然科學基金項目；2.利用6He放射性核束測量了6He(p,n)6Li反應的角分布，通過實驗數(shù)據(jù)與有無暈結構的核子密度分布計算結果的比較，在國際上首次證實了6Li第二激發(fā)態(tài)是一個以a為核芯的中子-質子暈態(tài)的理論預言（發(fā)現(xiàn)點2）；3. 在中子輻射俘獲反應截面計算中利用創(chuàng)新方法解決了核譜因子法計算中幾何參數(shù)不確定的難題，將截面結果的理論誤差降低到最低限度，在國際上首次得出了8Li(n,g)9Li的反應率（發(fā)現(xiàn)點1，4）；4. 利用鏡像核的電荷對稱性，系統(tǒng)研究了短壽命不穩(wěn)定核的(p,g)天體物理反應率（發(fā)現(xiàn)點8）。5.本人在項目執(zhí)行期間投入工作量超過90％。

3.   白希祥

1.HI-13串列加速器次級放射性束裝置的主要創(chuàng)建人之一，對項目組研究方向的把握、實驗方案的制定和研究成果的總結起了很重要的作用；

2.負責完成了放射性核束物理重點基金；

3.全面參與了項目組的各項實驗研究工作，并籌劃了次級束流實驗裝置的改進（發(fā)現(xiàn)點1-3，6）。

5.本人在項目執(zhí)行期間投入工作量超過70%。

4.   連鋼

1. 主要負責各項實驗的準備和實施，完成了速度選擇器的設計及安裝調試工作；與德國魯爾大學合作進行了低能聚變反應中的電子屏蔽效應實驗；

2. 在天體物理能區(qū)d(d,p)t反應電子屏蔽效應研究中有重要貢獻。系統(tǒng)測量了在各種金屬、半導體和絕緣體中電子屏蔽勢的變化（發(fā)現(xiàn)點9）；

3. 通過在已有放射性束流實驗裝置上安裝速度選擇器，增加了放射性束流的純度和品種，拓展了研究潛力（發(fā)現(xiàn)點6）。

4. 本人在項目執(zhí)行期間投入工作量超過65％。

5.   陳永壽

1.初步建立了核天體物理網(wǎng)絡方程及其核數(shù)據(jù)庫理論軟件系統(tǒng)，并用于核天體物理研究。

2.負責完成核天體物理重點基金項目。

3.通過與實驗數(shù)據(jù)相結合，給出了放射性束流18F引起的 (p,a)和(p,g)的天體物理反應率（發(fā)現(xiàn)點10）。

4. 本人在項目執(zhí)行期間投入工作量超過70％。

10篇代表性論文：

1.   Angular Distribution for the 7Be(d,n)8B at Ec.m. = 5.8 MeV and the S17(0) Factor for the 7Be(p,g)8B Reaction Phys. Rev. Lett., 77(1996)611

2.   First Observation of Neutron-Proton Halo Structure for the 3.563 MeV 0+ State in 6Li via 1H(6He,6Li)n Reaction, Phys. Lett. B, 527(2002)50

3.   b-decay of 40Ti?, Z. Phys. A, 359(1997)1

4.   Beta-decay of 40Ti and 41Ti and Implication for Solar-Neutrino Detection, Phys. Rev. C, 58(1998)2677

5.   The 8Li(d,p)9Li reaction and the astrophysical 8Li(n,g)9Li reaction rate, Phys. Rev. C, 71(2005)052801R

6.   Determination of 11C(p,g)12N Astrophysical S-factor via Measurement of 11C(d,n)12N Reaction, Nucl. Phys. A, 728(2003)275

7.   The 8Li(d,p)9Li reaction and astrophysical 8B(p,g)9C reaction rate, Nucl. Phys. A, 761(2005)162

8.   Electron screening in d(d, p)t for deuterated metals and the periodic table，Physics Letters B 547(2002) 193

9.   Enhanced electron screening in d(d,p)t for deuterated metals，Eur. Phys. J. A 19 (2004) 283

10.  New astrophysical reaction rates for 18F(p,a)15O and 18F(p,g)19Ne, Chin. Phys. Lett., 20(2003)1470