【申请课题的研究目标怎么写 研究目标怎么写 范例】作者：高丙水唐晓东
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研究目标怎么写范例（申请课题的研究目标怎么写）
神仙故事里的“点石成金”，大家一定很向往吧！虽然源于传说，可“点石成金”并非奇谈 。科学家们认为，这种现象不仅在宇宙中真实存在，而且构建了我们身处的这个多彩世界的元素基础 。
自然界中为什么会存在这么多比铁重的元素？人见人爱的金、银、铂，是从哪来的？这些问题的答案，都离不开宇宙中的“点石成金”术——中子俘获过程 。而我们今天要说的中子，就是驱动这个重要过程的魔法炮弹 。
自上世纪五十年代起，科学家们开始研究恒星中的中子来源问题 。他们试图通过研究星体内部重要中子源反应比如[13C(α,n)16O]的反应率，来了解星体生产“金子”的能力 。然而，由于实验条件的局限，13C(α,n)16O反应的实验数据始终存在较大分歧，无法为天体模型提供可靠数据 。
在2022年9月23日发表于《物理评论快报》上的一篇论文中，中国锦屏深地核天体物理实验（JUNA）研究团队通过直接测量，提供了该反应目前最精确的反应率数据，澄清了此前国际实验数据间数倍的分歧 。这对于帮助我们理解宇宙中超铁元素的起源及丰度问题，无疑具有重要意义 。
图恒星中子源反应13C(α,n)16O地下实验测量艺术效果图 。图源|近代物理所
如何点石成金？
宇宙中丰富多彩的星球和元素，是经历了漫长的演化而形成的 。最初的宇宙非常单调而枯燥，只含有氢、氦和少量的锂 。随着第一代恒星的出现，宇宙中的氢和氦通过星体内部的燃烧（热核聚变反应），合成了从碳到铁的各种较轻的元素 。然而，因为铁的结合能最大、原子核最稳定，合成至铁元素后，燃烧便无法继续下去了 。
那么，我们的地球上还存在着众多比铁重的元素，它们是如何产生的呢？
当第一代恒星在核心将燃料燃烧殆尽之后，继而发生引力坍塌，最终引发著名的超新星爆发，一下子把毕生功力所合成的各种元素几乎全部抛洒到太空 。科学家们把这些原子核（例如铁-56）称为“种子”核素 。
20世纪50年代，天体物理学家Burbidge夫妇、Fowler、Hoyle（B2FH）和Cameron等根据太阳系原子核丰度的观测结果和原子核的壳模型，分别提出了宇宙中“让铁变成金的魔术”——中子俘获过程 。他们认为，要将种子核素变成更重的核素，只需两个步骤：吸收中子变成不稳定核素，发生β衰变；再吸收中子，再β衰变......如此循环往复，就能合成一系列比铁更重的元素，即超铁元素 。
根据时间尺度，中子俘获过程可分为慢中子俘获过程（slow-过程，简称s-过程）和快中子俘获过程（rapid-过程，简称r-过程） 。s-过程十分缓慢，它发生在中子密度较低的星体环境中，每捕获一个中子可能需要几千甚至上万年，整个过程可持续上百万年，甚至更长；而r-过程则是爆发性的，所在的星体环境中子密度要高的多，但整个过程只能持续1~2秒，甚至更短 。综合来看，二者不相伯仲，对宇宙中超铁元素丰度的贡献基本上是平分天下的态势 。
不过，科学家们感觉还不满意，既然有快慢之分，凭什么就不能有“中等速度”的中子俘获过程呢？所以，物理学家还提出了i-过程（intermediate-过程） 。随着观测能力的提升，人们发现i-过程可以成功地解释一些古老恒星元素丰度，可能是宇宙早期古老恒星中“点石成金”的重要过程 。
图恒星中通过慢中子俘获过程把铁变成金的过程图|高丙水
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