13N次级束的产生

在北京串列加速器次级束流线上通过²H(¹²C,¹³N)n反应产生了可用于核天体物理研究的¹³N次级束。经磁刚度选择以及速度选择，准直后的次级束纯度达91%，能量为(70.2±0.7)MeV，强度约为10s^-1•pnA^－1，可用来进行逆几何转移反应的实验测量。     

紧凑发射度仪的研制

中国原子能科学研究院的串列加速器升级工程将利用新建的1台100MeV回旋加速器作为驱动加速器，通过新建的在线同位素分离器，在线产生所要求的放射性核束，将其注入HI-13串列加速器中加速后开展各种物理实验研究。其中，在线同位素分离器所产生的放射性核束的强度非常低，     

62Zn放射性核束的产生

介绍了利用串列加速器作为驱动加速器在线产生62Zn放射性核束的方法,包括靶的制备和束流调试方法,在线产生了能量为25 keV、强度大于106/s的62Zn放射性核束.也评估了实验产生放射性核束的效率,实际测量了实验结束后的放射性剂量.     

锦屏深地核天体实验探究AGB星氟超丰问题

氟是核天体物理学中最感兴趣的元素之一。长期以来，渐近巨星分支(Asymptotic Giant Branch,AGB)中的氟超丰问题一直难以用天体物理标准模型来解释。基于锦屏深地核天体物理实验装置(Jinping Underground laboratory for Nuclear Astrophysics,JUNA)，利用强流加速器和高效的4πBGO探测器直接测量了AGB星中氟破坏反应¹⁹F(p,αγ)¹⁶O。将¹⁹F(p,αγ)¹⁶O反应的测量推进到有史以来最低的72.4 keV，测量结果覆盖了整个天体物理感兴趣的伽莫夫能区，与之前的理论外推差异很大，且不确定度得到了极大降低，为天体物理模型计算提供了可靠的核物理输入量。     

利用镜像核转移反应研究短寿命不稳定核(p,γ)反应

介绍利用中子转移反应和镜像核的电荷对称性来间接研究丰质子核的(p,γ)反应。该方法有助于更充分地利用北京HI-13串列加速器次级束流线(GIRAFFE)上现有次级束流，拓宽其实验研究范围，间接得出质子辐射俘获截面（或反应率）且减小其不确定性（相对于已有数据）。在GIRAFFE上利用逆运动学测量了⁸Li(d,p)⁹Li反应的角分布，通过该方法间接确定了天体物理重要反应⁸B(p,γ)⁹C的直接俘获贡献。作为不同于以往的方法，给⁸B(p,γ)⁹C反应的现有研究结果提供了一独立的交叉检验。分析²⁶Mg(d,p)²⁷Mg反应基态、第一、第二激发态的角分布，间接确定²⁶Si(p,γ)²⁷P反应的直接和共振俘获贡献，首次从实验上导出²⁶Si(p,γ)²⁷P反应的直接俘获贡献。此方法也可以用于其它一系列重要的天体物理反应的研究。     

用转移反应研究6He奇特核体系的光学势

由于受到放射性束强度弱、品质差的限制，奇特核体系的光学势性质一直是亟待解决的国际难题。本工作利用稳定束的转移反应作为探针，深入研究了反应出射道奇特核体系的光学势性质。利用中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器在近库仑位垒能区高精度测量了⁷Li+⁶³Cu、²⁰⁸Pb的弹性散射以及单质子转移反应角分布，并利用扭曲波玻恩近似（DWBA）和耦合反应道（CRC）方法对实验数据进行了拟合，抽取了出射道⁶He+⁶⁴Zn、²⁰⁹Bi晕核体系的光学势参数。所得参数可重现文献中已有的6He体系的弹性散射角分布，验证了这种方法的可靠性。对所得势参数的能量相依性的分析表明，在重体系⁶He+²⁰⁹Bi中，基于因果律的色散关系并不适用，其潜在的物理原因还需进一步深入研究。     

BRISOL钠同位素放射性核束的产生

北京放射性核束装置在线同位素分离器（BRISOL）采用100 MeV、200 μA回旋加速器提供的质子束打靶产生中、短寿命放射性核束，在线分析后供物理用户使用，其质量分辨率好于20 000。为开展²⁰Na核的奇异衰变特性研究，研制了氧化镁靶，并采用100 MeV质子束轰击氧化镁靶在线产生了^20～26Na⁺的钠同位素放射性核束。当质子束流强为8 μA时，²⁰Na⁺离子束的最大产额为2×10⁵ s^-1，²¹Na⁺离子束的最大产额为4×10⁸ s^-1。完成了北京放射性核束装置首个放射性核束物理实验，累计供束近200 h。     

8Li次级束的产生

在北京串列加速器次级束流线上通过2 H(7Li,8Li) 1H逆运动学反应产生了用于核天体物理研究的8Li次级束。准直后的次级束纯度达到 80 %以上 ,对于 44MeV的7Li强度约为 3 0s- 1·pnA- 1,可以用来进行逆几何转移反应的实验测量。     

北京放射性核束装置在线同位素分离器的研制

北京放射性核束装置在线同位素分离器（BRISOL）采用100 MeV、200 μA回旋加速器提供的质子束打靶产生中、短寿命放射性核束，进行在线分析后供物理用户使用，其质量分辨率好于20 000。BRISOL装置现已建成，并开展了氧化镁、氧化钙靶的在线实验，在线产生了³⁷K⁺、³⁸K⁺、²⁰Na⁺、²¹Na⁺等多种放射性核束。本文详细介绍该装置的研制及运行情况。     

22Na次级束的产生与应用

在日本东京大学核研究中心的放射性离子束分离器上,利用逆运动学反应¹H(²²Ne,²²Na)n产生了²²Na次级束。经分离器电磁系统的分离提纯后,获得了能量为（78.3±1.0） MeV的²²Na次级束。实验靶站处次级束的强度达2.5×10⁵ s^-1,其中²²Na的纯度好于90%。²²Na次级束已应用于与核天体物理Ne丰度异常问题相关的²²Na+α共振散射实验研究。     

锦屏深地核天体物理实验(JUNA)进展

锦屏深地核天体物理实验（JUNA）项目将利用中国锦屏深地实验室（CJPL）的良好条件，在天体物理伽莫夫能量窗口开展核天体关键反应²⁵Mg(p，γ)²⁶Al、¹⁹F(p，α)¹⁶O、¹³C(α,n)¹⁶O和¹²C(α,γ)¹⁶O的直接测量。目前已成功完成400 kV强流加速器和ECR离子源的研发，获得了400 keV、10 mA的质子束流和一价氦离子束流及800 keV、2 mA二价氦离子束流。大功率固体靶的研制及实验数据获取系统的建立也已成功完成。超低本底快中子探测器、4π BGO探测器阵列以及大立体角带电粒子探测器阵列已研制组装完成，并测量了地面和锦屏地下实验室的本底水平。总体来说，JUNA项目整体进展顺利，完成了中期设立的目标并通过了基金委评估（A级）和国际评估。     

串列升级工程ISOL的放射性气体收集系统的设计

中国原子能科学研究院的串列加速器升级工程将利用新建的1台100MeV回旋加速器作为驱动加速器，通过新建的在线同位素分离器，在线产生要求的放射性核束，将其注入HI-13串列加速器中加速后进行各种物理实验研究。ISOL工作时，靶源系统会产生很多放射性核素，     

高纯度^6He次级束的产生

核天体物理是核物理与天体物理的重要交叉学科，通过核物理实验、天体物理反应网络计算与天文观测结合，可得出元素合成、星体演化和能量产生的规律。在天体演化过程中，大量放射性核素的反应和衰变卷入其中，由于缺乏实验数据，理论计算有数量级的差别，很难满足核天体反应网络计算的要求。因此，基于放射性离子束的核天体物理实验研究成为国际核物理研究的热点。     

6He(p,γ)7Li反应的实验设计与束流准备

在HI-13串列加速器次级束流线上,使用7Li初级束,通过²H(⁷Li,⁶He)³He反应产生了能量为26、32和38MeV的放射性6He次级束,纯化并准直后,6He次级束流纯度可达99%,强度最大为900s^-1。使用该次级束可实现对²H(⁶He,⁷Li)n反应的角分布测量,并结合理论计算,间接导出⁶He(p,γ)⁷Li的天体物理S因子和反应率。     

中子俘获反应截面在线测量技术研究

利用γ全吸收型4π BaF₂探测装置，对中子俘获反应截面进行了在线测量。基于HI-13串列加速器提供的脉冲化质子束，通过⁷Li(p，n) ⁷Be反应产生中子，构建了keV能区中子源实验条件，经屏蔽准直后的中子轰击样品，应用4π BaF₂装置在线测量(n，γ)反应复合核退激时释放的瞬发γ射线级联，测量了Au、C、Nb、空白等样品。通过计算⁹³Nb(n，γ)⁹⁴Nb和¹⁹⁷Au(n，γ)¹⁹⁸Au两个反应的截面数据比值并与文献数据比对，检验了4π BaF₂探测装置和(n，γ)反应截面在线测量技术，为在中国散裂中子源（CSNS）上顺利开展(n，γ)反应截面数据测量工作提供了技术支持。     

15O次级束的产生

在北京HI13串列加速器次级束流线上利用2H(14N,15O)n逆运动学反应产生了15O次级束。经准直后,在焦平面位置处的15O次级束的能量为(74.3±0.7)MeV,纯度可达50%,强度约为80pnA-1·s-1。利用15O次级束可实现对核天体物理高温CNO循环及其泄漏过程中若干关键反应的逆运动学实验测量。     

150次级束的产生

在北京HI-13串列加速器次级束流线上利用2H(14N,15O*)n逆运动学反应产生了15O次级束.经准直后,在焦平面位置处的15O次级束的能量为(74.3±0.7)MeV,纯度可达50%,强度约为80 pnA-1·s-1.利用15O次级束可实现对核天体物理高温CNO循环及其泄漏过程中若干关键反应的逆运动学实验测量.     

用厚靶方法研究^13N＋p弹性共振散射

放射性核束的出现为核物理及核天体物理前沿领域的实验研究注入了新的活力。为有效利用流强相当较弱的放射性核束，不少新方法、新技术应运而生，弹性共振散射的厚靶实验方法就是一例。该方法使用较厚的固体或气体反应靶，使次级束的能量全部或部分地损失在靶中，在反应靶的下游，通过测量出射的较轻的粒子，可以1次得到较大能量范围的激发函数。     

硼-11质子辐射俘获反应的实验研究

在大爆炸原初核合成(Big Bang Nucleosynthesis,BBN)反应网络中,11B(p,γ)12C反应是合成12C核素的最主要反应之一,对该反应进行精确测量有重要意义。由于库仑势垒的作用,天体物理感兴趣的低能区11B(p,γ)12C反应截面极低,直接测量比较困难,一般可以采用谱因子方法进行间接测量。实验使用HI-13串列加速器Q3D磁谱仪和二维位置灵敏半导体探测器(Two-dimensional Position Sensitive Silicon Detector,2D-PSSD),测量了12C(11B,12C)11B弹性转移反应的角分布,并利用扭曲波波恩近似(Distorted wave Born approximation,DWBA)理论对实验角分布进行分析,得到了12C的质子谱因子,进而根据辐射俘获理论得到了11B(p,γ)12C直接辐射俘获反应的天体物理S(E)因子及反应率。     

天体物理重要反应13N(p,γ)14O的实验研究

¹³N(p,γ)¹⁴O是高温CNO循环中的关键反应，对恒星能量产生机制及其演化的研究具有重要意义。利用北京HI-13串列加速器次级束流线产生的13N放射性束测量了质心系能量为8.9MeV的¹³N(d,n)¹⁴O反应的角分布，导出了¹⁴O基态渐进归一化系数（ANC）为(29.4±5.3)fm^-1。此外，使用镜像核的电荷对称性，通过分析¹³C(d,p)¹⁴C反应的角分布，导出了与实验一致的¹⁴O基态质子ANC。使用最新开发出的R矩阵程序，导出¹³N(p,γ)¹⁴O反应在高温CNO循环中的天体物理S因子和反应率。将此数据代入核天体物理反应的网络程序进行计算，结果表明，新星中CNO循环产生的能量比原有的结果多5%，这可能会对新星的演化有一定的影响。