图片来源：橡树岭国家实验室 Steven Pain 提供

JENSA 气体喷射靶周围装有高分辨率带电粒子探测器，该系统旨在提供氦等气态元素的点状靶，用于稀有同位素束实验。

科学

中子星 ——密度极高、几乎完全由中子构成的奇异天体 —— 不会燃烧核燃料来产生光。相反，这些奇怪的物体可以存在于双星系统中，在双星系统中，它们从附近的“主序”恒星(例如我们的太阳)窃取物质。被盗的氢和氦落到中子星表面。在那里，巨大的引力压缩中子星，直到它经历反复的爆炸性核反应。这些反应 产生越来越重的元素 并产生 X 射线爆发。科学家通常依靠理论模型来理解这些反应，因为所涉及的同位素通常只存在极短的一秒。

影响

研究人员利用独特的实验设施组合，直接测量了中子星表面爆炸中发生的关键反应。该实验使用了核结构和天体物理学喷射实验(JENSA)氦气喷射靶;高分辨率 SuperORRUBA 硅探测器阵列;以及稀有同位素argon-34束 。这是对该反应的首次测量。与预期相反，实验数据与用于计算反应速率的通用理论模型的预测一致。该研究提高了对该理论模型功能的科学理解。研究人员将该模型应用于广泛的应用，包括核能生产。

概括

研究人员测量了对我们理解 X 射线爆发(中子星表面剧烈核爆炸)至关重要的核反应。argon-34 与氦核的反应会影响爆炸发出的 X 射线的产生以及爆炸后留下的同位素。研究人员采用了一种独特的组合，将密集且局部的氦气射流目标与高分辨率粒子探测器以及来自前国家超导回旋加速器实验室(密歇根州立大学的粒子加速器)的再加速(ReA)束流设施的稀有同位素束结合 起来。国家科学基金会用户设施，用于直接测量核反应速率。

研究人员发现，反应速率与常用理论模型的预测一致，尽管他们并不认为它在这种情况下是有效的。探讨该理论模型的适用性有助于改进其对天体物理学、核能和核医学等广泛领域的预测。