核天体物理rp过程等待核衰变性质研究

立足兰州重离子加速器实验室的次级束流线，开展核天体物理rp过程等待核衰变性质研究，重点测量A=40-60核区远离稳定线丰质子核的beta-缓发质子发射，得到它们的半衰期和B(GT)强度分布，并输入核天体物理反应网络进行计算；通过与(p,n)反应和壳模型计算比较，得出中重核区同位旋对称性和GT衰减因子；同时利用同位旋相似态多项式方程（IMME）得出56Zn等核的精确质量，取得国际水平的研究成果。该实验束流时间已得到兰州实验室批准。

快速质子俘获(rp)过程是宇宙中合成A=40~100区域元素的主要路径之一，研究它有助于理解宇宙演化以及重元素的产生。rp过程是大量丰质子不稳定核素的质子俘获和beta衰变之间的竞争过程，这些丰质子核素的半衰期和质量是rp过程网络计算的关键输入量之一。本工作中，我们对A=50附近的rp过程路径核素衰变进行了研究。在近代物理研究所RIBLL束流线上，通过58Ni弹核碎裂反应产生了53Ni, 54Ni, 52Co, 53Co, 51Fe, 50Mn六个rp过程主要路径上的核素，对其beta衰变进行了测量，得到了这些核素的半衰期，其中52Co半衰期不确定度减小了3倍。结合我们的结果和现有数据，给出了这六个核素半衰期的新推荐值，并代入到rp过程网络中进行了模拟计算。此外，我们首次对53Ni beta延迟质子发射进行了p-gamma符合测量，未观测到以前工作指认的p-gamma符合事例，对目前53Co同位旋相似态的激发能的指认提出了质疑。