近日，原子能院核物理研究所激光核物理團隊與北京航空航天大學、北京大學合作，研究了鈥-157,159(157,159Ho)、銩-163,165( 163,165Tm)光質子反應道對p-核鏑-156,158(156,158Dy)、鉺-162,164(162,164Er)核合成的影響，為解釋宇宙中重元素的起源之謎奠定基礎。該研究成果在天體物理學國際權威期刊《The Astrophysical Journal(天文物理期刊)》發表。文章第一作者為原子能院程浩副研究員，通訊作者為北京航空航天大學孫保華教授、竺禮華教授，北京大學羅煜東博士。

比鐵更重的元素一般被稱為超鐵元素。宇宙中，恒星內部通過核聚變，可以產生質量接近鐵的元素，而超鐵元素則只能來自于更高溫度和密度環境下的爆發性天體環境，例如通過超新星爆發釋放到星際介質中。超鐵元素能夠影響星系和行星的形成及其化學組成，厘清超鐵元素的來源對生命的起源與演化具有重要意義，這是21世紀物理學研究領域的未解之謎，也是物理學和天文學交叉研究中的重要科學問題。

合作團隊重點關注原子質量在160左右質量區間的p-核核合成，并嘗試通過利用該核區已有的實驗數據約束有關模型，研究能級密度、伽馬強度函數等影響，計算反應率。團隊還對可能產生超鐵元素的超新星爆發和超新星核合成進行了研究。超新星是人們在天空中能看到的最亮的恒星爆發事件，天文學家根據星光中的元素吸收線把超新星分成了若干類型，其中最亮的一種是Ia型超新星。團隊進一步探究了計算得到的新反應率在Ia型超新星核合成中的影響，證明了(γ, p)反應(光質子反應)的不確定性對這些核的合成并不占主導地位。

相關研究工作得到了國家重點研發計劃、國家杰出青年科學基金、中核集團青年英才基金等項目的支持。