Exploring Stars in Underground Laboratories: Challenges and Solutions
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；INFN Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）；Institute for Nuclear Research (Atomki)（原子能研究所）
本文探讨了地下实验室在研究恒星内部过程中的挑战与解决方案，回顾了LUNA实验室30周年的关键成就及未来发展方向。
2025-12-10 nucl-ex
Detectors and Shieldings: Past and Future at LUNA
本文回顾了LUNA地下实验室在核天体物理反应截面测量中，通过结合高性能探测器与专用屏蔽来降低宇宙背景、提升灵敏度的近期与未来设计。
2025-10-06 nucl-ex physics.ins-det
Underground nuclear astrophysics: Status and recent results from Felsenkeller laboratory
本文介绍Felsenkeller浅地下实验室（45米岩石屏蔽，5 MV加速器）的低本底优势及其在太阳聚变和大爆炸核合成测量中的现状与初步成果。
2025-10-07 nucl-ex
The study of key reactions shaping the post main-sequence evolution of massive stars in underground facilities
宇宙的化学演化和恒星生命的几个阶段是由微小的核反应调节的。每一个反应的关键点是在恒星环境中发生的能量下的截面值。直接截面测量主要受到非常低的计数率和宇宙背景的阻碍，然而，通过将最好的实验技术与地下实验室的宇宙寂静相结合，它们已经成为可能。90年代，月球（地下核天体物理实验室）合作开启了地下核天体物理学的时代，首先在意大利Gran Sasso山下安装了自制的50 kV加速器，后来又安装了第二台400 kV加速器：在25年的实验活动中，由于有了强流质子和氦束，导致氢燃烧的重要反应可以研究到相关的能量由机器提供。对恒星演化的下一个和更温暖的阶段（即主序后，氦和碳燃烧）的兴趣推动了一个新的项目，该项目基于一个名为LUNA-MV的MV范围内的离子加速器，能够提供质子，氦和碳束。主要讨论了后主序星相的一些关键过程：氦和碳燃烧相的12 Cag和12 C +12 C基本过程，以及与AGB星重元素合成有关的13 Can和22 Neag过程。将突出显示由地下MV设施打开的前景。
2022-08-18 nucl-ex
LUNA: Status and Prospects
核天体物理学的基本组成部分是热核反应，它塑造了恒星的生与死，并负责宇宙中化学元素的合成。在格兰萨索实验室的地下深处，用两个50和400千伏电压的加速器测量了恒星中氢燃烧的关键反应的截面，直到天体物理学感兴趣的能量。事实上，地下实验室的主要优点是减少了背景。这样的减少已经允许，第一次，测量相关的截面在伽莫夫能源。在讨论目前主要致力于研究大爆炸核合成以及AGB星和经典新星中轻元素合成的LUNA计划之前，详尽地回顾了地下核天体物理的资格特征。本文还回顾了与太阳有关的反应的研究过程中所取得的主要结果，并讨论了它们对我们理解中微子、太阳和宇宙本身性质的影响。最后，LUNA在未来十年的未来进行了概述。主要研究氢燃烧后的核燃烧阶段：氦燃烧和碳燃烧。所有这一切都将归功于一个新的3.5 MV加速器，该加速器能够提供质子，氦和碳的高电流束，将于2019年在Gran Sasso下开始运行。特别是，我们将讨论3.5 MV加速器的科学案例的第一阶段，重点研究$^{12}$ C+ $^{12}$ C和两个反应，产生自由中子内部的恒星：$^{13}$ C（$α$，n）$^{16}$ O和$^{22}$ Ne（$α$，n）$^{25}$ Mg。
2017-11-30 astro-ph.SR nucl-ex
Improved Direct Measurement of the 64.5 keV Resonance Strength in the 17O(p,a)14N Reaction at LUNA
$^{17}$ O（p，$α$）$^{14}$ N反应在从渐近巨星分支星到经典新星的各种天体物理场景中起着关键作用。它影响了稀有同位素的合成，如$^{17}$ O和$^{18}$ F，这些同位素可以为天体物理模型提供约束。地下核天体物理实验室加速器对$E_{\rm R}~=~64.5$ ~keV共振强度进行了新的直接测定，由于地下本底显著降低和实验条件普遍改善，得到了迄今为止最准确的值$ωγ= 10.0 \pm 1.4_{\rm stat} \pm 0.7_{\rm syst}$ ~neV。在$^{18}$ F中，在$E_{\rm x} = 5672$ ~keV处的对应态的（裸）质子部分宽度为$Γ_{\rm p} = 35 \pm 5_{\rm stat} \pm 3_{\rm syst}$ ~neV。这个宽度是约2倍高于先前估计，从而导致2倍的增加，在$^{17}$ O（p，$α$）$^{14}$ N反应速率在天体物理温度相关的壳氢燃烧红巨星和渐近巨星分支星。新的速率意味着较低的$^{17}$ O/ $^{16}$ O比值，对解释这些恒星的天体物理观测值具有重要意义。
2016-10-03 nucl-ex
Underground nuclear astrophysics: why and how
核天体物理学的目标是测量天体物理学中感兴趣的核物理反应的截面。在恒星温度下，由于库仑势垒的抑制，这些截面非常低。宇宙线感生本底严重限制了与天体物理过程相关能量的反应截面的测定，为了提高信噪比，需要安排实验装置。然而，在地下场所进行实验，减少了这种背景，为超低截面测定开辟了道路。LUNA（地下核天体物理实验室）是这方面的先驱。两个加速器安装在格兰萨索的INFN国家实验室（LNGS），允许研究接近恒星能量的核反应。总结了所使用的相关技术，包括加速器，目标生产和表征，以及背景处理。
2016-01-02 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Progress of the Felsenkeller shallow-underground accelerator for nuclear astrophysics
稳定离子束的低本底实验是将恒星氢、氦、碳燃烧模型建立在坚实实验基础上的重要工具。这方面的开创性工作是由格兰萨索的LUNA合作项目使用0.4 MV加速器完成的。在目前的贡献，该项目的地位，更高的能量地下加速器进行审查。位于德国德累斯顿的Felsenkeller地下场地的两条隧道目前正在翻新，以安装5 MV强流Pelletron加速器。建筑工程正按计划进行，预期于二零一七年八月竣工。该加速器将提供50 uA的1H+、4He+和12C+离子束，从而能够以前所未有的灵敏度研究与天体物理学相关的核反应。
2016-09-16 nucl-ex physics.ins-det
The challenging first direct measurement of the 65 keV resonance strength in the $^{17}$O(p,$γ$)$^{18}$F reaction at LUNA
针对恒星氧同位素丰度预测及AGB核合成等场景的关键$^{17}$O(p,γ)$^{18}$F反应64.5 keV共振强度仅靠间接测量的问题，LUNA合作组利用地下低本底高灵敏度装置完成首次直接测量。
2025-10-06 nucl-ex
Underground laboratory JUNA shedding light on stellar nucleosynthesis
研究介绍 JUNA 利用世界最深地下实验室的极低本底条件，高精度测量关键天体核反应截面，为理解恒星核合成及 Pop. III 恒星和陨石 SiC 颗粒中的核起源提供依据。
2023-06-01 astro-ph.GA nucl-ex
Development of a jet gas target system for the Felsenkeller underground accelerator
本文介绍为德国Felsenkeller地下加速器研发的喷气靶系统，该系统结合高纯度、高稳定性与高定位性，采用光学干涉法原位测量靶厚度，并报告其现状及在核天体物理中的应用。
2022-10-27 nucl-ex physics.ins-det
The Felsenkeller shallow-underground laboratory for nuclear astrophysics
Felsenkeller浅层地下实验室通过45米岩层屏蔽宇宙μ子，配备5 MV Pelletron加速器，背景辐射抑制显著，检测限达10^-4 Bq，适用于核天体物理研究。
2024-12-27 nucl-ex physics.ins-det
Study of the $^{20}$Ne($p,γ$)$^{21}$Na reaction at LUNA
本研究针对控制NeNa循环速率的$^{20}$Ne($p,γ$)$^{21}$Na反应，利用LUNA的强质子束与无窗气体靶，测量366 keV共振及400 keV以下直接俘获过程，给出初步结果并分析其对反应速率的影响。
2025-10-02 nucl-ex
Cosmic-ray induced background intercomparison with actively shielded HPGe detectors at underground locations
用$γ$射线探测器进行在束核天体物理研究时，3.MeV以上的本底主要是由宇宙线感生的次级辐射引起的。在这种背景下，两种常用的抑制方法，主动和被动屏蔽，以前只被认为是核天体物理实验中的替代方案。本文研究了中深位置主动屏蔽对宇宙线诱发事件的影响。用两个主动屏蔽HPGe探测器记录背景光谱。该实验位于德国弗赖贝格的Reiche Zeche矿的地球表面以下148米处。将结果与地球表面、45m和1400m深度的相同探测器的数据进行了比较。
2015-03-24 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
The new Felsenkeller 5 MV underground accelerator
核天体物理学领域致力于研究化学元素的创造。从本质上讲，它与太阳的物理学密切相关。氢燃烧的质子-质子循环中的核反应，包括3 He（α，γ）7 Be反应，提供了防止太阳引力坍缩所必需的核能，并产生了目前已被充分研究的pp、7 Be和8B太阳中微子。来自碳-氮-氧循环的13 N、15 O和17 F中微子的通量尚未测量，其速率受到14 N（p，γ）15 O反应的影响，而发射轮廓受到12 C（p，γ）13 N反应的影响。在恒星演化的后续阶段，氦燃烧的核合成输出由12 C（α，γ）16 O反应控制。为了正确解释现有的和即将到来的太阳中微子数据，需要精确的核物理信息。对于轻而稳定的原子核之间的核反应，最好的可行技术是在地下低背景环境中用小型离子加速器进行实验。这方面的开创性工作是由意大利格兰萨索的LUNA合作项目使用0.4 MV加速器完成的。本文件报告了一个更高的能量，5.0 MV，在德国德累斯顿的Felsenkeller地下网站的地下加速器。在德国德累斯顿的Felsenkeller地下实验站进行的γ射线、中子和μ子背景测量结果表明，背景条件满足核天体物理学的要求。该加速器正处于调试阶段，将提供高达50μA的1H+、4 He+和12 C+离子束，从而能够以前所未有的灵敏度研究与天体物理学相关的核反应。
2018-11-14 nucl-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Neutron-induced background by an alpha-beam incident on a deuterium gas target and its implications for the study of the 2H(alpha,gamma)6Li reaction at LUNA
在标准大爆炸核合成中产生稳定同位素Li-6最近引起了人们的极大兴趣。最近对贫金属恒星的观测表明，宇宙学上的Li-6平台可能存在。如果这是真的，这个平台将是除了众所周知的Li-7丰度的Spite平台之外的另一个平台，并将指向Li-6的主要原始起源，与标准的大爆炸核合成计算结果相反。因此，必须重新审视大爆炸Li-6产生背后的核物理。大爆炸中Li-6的主要产生通道是2 H（alpha，gamma）6Li反应。目前的工作报告中，在一个高纯度的锗探测器，在一个新的研究，这种反应中遇到的中子诱导效应。实验中使用了意大利格兰萨索地下加速器LUNA的α束流和无窗氘气靶。一个低的中子通量是由高能氘弹性散射，随后，2 H（d，n）3 He反应。由于LUNA实验室中子本底极低，因此详细研究了2-3 MeV中子的弱通量对屏蔽良好的高纯锗探测器的影响。数据已采取在280和400千电子伏的α-束能量和比较也使用镅铍中子源。
2013-01-30 astro-ph.CO nucl-ex
Physics Chapter: NUSEL-Homestake Science Book
NUSEL-Homestake参考设计科学书的物理学章节描述了建造深地下科学和工程实验室的物理动机。它包括中微子物理学和天体物理学（包括θ-13和CP破坏的长基线探测，太阳和大气中微子，以及双β衰变），暗物质，核子衰变，地下探测器的核天体物理学，以及中微子作为超新星探测器的突出问题的讨论。
2003-08-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Status and future directions for direct cross-section measurements of the 13C(a,n)16O reaction for astrophysics
本文梳理了天体物理关键中子源反应13C(α,n)16O的直接截面测量现状，分析了LUNA等合作组的测量结果，提出了未来实验需覆盖宽能区、优化靶表征与效率测定、开展多道R矩阵分析等方向以提升低能外推约束精度。
2025-10-02 nucl-ex
A high-efficiency gas target setup for underground experiments, and redetermination of the branching ratio of the 189.5 keV $\mathbf{^{22}Ne(p,γ)^{23}Na}$ resonance
低背景、高光度的装置极大地促进了天体物理学感兴趣的核反应的实验研究。地下核天体物理实验室400千伏加速器由于位于意大利格兰萨索国家实验室的地下深处，提供超低宇宙射线感应本底和高强度的250-500 $μ$ A质子和$α$离子束。为了充分利用这些特征，将用于同位素富集气体的高纯度再循环气体靶系统耦合到高效六重光学分段锗酸铋（BGO）$γ$射线检测器。束流强度的测量采用具有恒定温度梯度的束流量热计。压力和温度的测量已经进行了沿光束路径的几个位置，并得到的气体密度分布已被确定。校准的$γ$强度标准和公知的$E_p$ = 278 keV $\mathrm{^{14}N(p,γ)^{15}O}$共振用于确定$γ$射线检测效率并验证目标和检测器设置的模拟。作为一个例子，最近在$^{22}$ Ne（p，$γ$）$^{23}$ Na反应中测量到的$E_p$ = 189.5 keV的共振已经用高统计性进行了研究，并且已经确定了共振的$γ$衰变分支比。
2018-02-12 astro-ph.IM nucl-ex
The muon intensity in the Felsenkeller shallow underground laboratory
采用基于封闭阴极室设计的便携式μ子探测器，对德国德累斯顿的Felsenkeller实验室中的μ子强度和角分布进行了研究。已在Felsenkeller隧道VIII和IX的四个位置采集了数据，其中正在安装一台新的5 MV地下离子加速器，此外还在Felsenkeller隧道IV的四个位置采集了数据，其中设有低放射性计数设施。在所研究的八个位置中的每一个位置，使用探测器的七个不同方向来编译具有0.85°角分辨率的上半球图。μ介子的强度被发现被抑制了40倍，由于45米厚的岩石覆盖层，对应于140米的水当量。角数据匹配两个不同的模拟考虑到已知的大地测量的地形特征：首先，简单地通过确定截止能量使用岩石中的投影倾斜深度和已知的μ子能量谱，第二，在Geant 4模拟传播μ子通过一列岩石等于已知的倾斜深度。目前的数据有助于研究μ子在这些深度引起的影响，也在规划一个积极的否决基于加速器的地下核天体物理实验。
2019-04-25 nucl-ex physics.ins-det
A new approach to monitor 13C-targets degradation in situ for 13C(alpha,n)16O cross-section measurements at LUNA
直接测量天体物理能量下的反应截面，通常需要使用能够承受长时间高离子束流的固体靶。因此，在数据采集期间监测靶厚度、同位素组成和靶化学计量对于考虑可能的靶修改和减少最终截面结果中的不确定性至关重要。用于这些目的的常用技术是核共振反应分析（NRRA），然而，其要求在所使用的加速器的动态范围内可获得窄共振。在这种情况下，这是不可能的，例如13 C（α，n）16 O反应最近研究在低能量的地下核天体物理实验室（LUNA）在Italy，替代approaches must be found.在这里，我们提出了一个新的应用程序的形状分析的初级伽马射线发射的13 C（p，g）14 N辐射捕获反应。在13 C（α，n）16 O数据采集活动期间，该方法用于监测13 C靶降解{ \em原位}。所获得的结果与随后在Atomki（匈牙利）使用NRRA方法进行的评价一致。还报道了在一束能量下提取~（13）C（α，n）~（16）O反应截面的初步应用。
2020-03-03 nucl-ex physics.ins-det
Preparation and characterisation of isotopically enriched Ta$_2$O$_5$ targets for nuclear astrophysics studies
直接测量天体物理能量下的反应截面通常需要使用已知厚度、同位素组成和化学计量的固体靶，这些靶能够承受长时间的高束流。在这里，我们报告的生产和同位素富集钽$_2$ O $_5$目标的质子诱导反应的研究在实验室地下核天体物理设施的Granatori Nazionali del Gran Sasso。通过在富集水中阳极化钽背衬制备靶（在$^{17}$ O中高达66%，在$^{18}$ O中高达96%）。特别注意尽量减少任何污染物的存在，这些污染物可能会在天体物理学感兴趣的能量区域引起不必要的背景反应。从目标表征测量的结果报告，并得出这些目标的质子捕获测量的结论。
2012-10-01 nucl-ex
A new study of the $^{22}$Ne(p,$γ$)$^{23}$Na reaction deep underground: Feasibility, setup, and first observation of the 186 keV resonance
$^{22}$ Ne（p，$γ$）$^{23}$ Na反应参与氢燃烧的钠-钠循环。这个循环在渐近巨星分支星和新星中都很活跃，并有助于氖和钠同位素的核合成。为了减少预测的核合成产率的不确定性，需要新的实验努力来测量$^{22}$ Ne（p，$γ$）$^{23}$ Na截面直接在天体物理学相关的能量。本文报道了在意大利Gran Sasso实验室地下核天体物理实验室（LUNA）400 kV加速器上进行$^{22}$ Ne（p，$γ$）$^{23}$ Na实验的可行性研究。研究了离子束诱导的$γ$射线本底。可行性研究导致在直接实验中首次观察到$E_{\rm p}$ = 186 keV的共振。得到共振强度的实验下限为0. 12，$\times$，10 $^{-6}$，eV。根据可行性研究的信息，已经开发了用于$^{22}$ Ne（p，$γ$）$^{23}$ Na实验的专用实验装置。新设置的特点是通过研究的温度和压力分布。利用共振扫描技术研究了入射质子束的加热效应对有效氖气密度的影响，确定了氖气靶的加热效应大小。
2014-11-25 astro-ph.SR nucl-ex physics.ins-det
Measurement of the ambient neutron flux and spectral distribution at the Canfranc Underground Laboratory
Instituto de Física Corpuscular, CSIC-Universidad de Valencia（瓦伦西亚大学与西班牙国家研究委员会粒子物理研究所）；Technical University of Catalonia (UPC)（加泰罗尼亚理工大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Universidad de Granada（格拉纳达大学）；TRIUMF（特柳芬实验室）
该研究在Canfranc地下实验室首次长期测量了总中子通量及能谱分布，为地下稀有事件实验提供关键数据。
2026-07-31 hep-ex nucl-ex
Advances in Radiative Capture Studies at LUNA with a Segmented BGO Detector
本文介绍LUNA地下实验室BGO探测器改进，通过降低本底和提高探测效率，实现了$^{17}$O(p,γ)$^{18}$F反应65 keV共振的首次直接测量，并展示了分段技术在抑制本底和原位活化测量中的新应用。
2025-10-07 nucl-ex physics.ins-det
Background in $γ$-ray detectors and carbon beam tests in the Felsenkeller shallow-underground accelerator laboratory
天体物理辐射俘获反应的相关相互作用能非常低，远低于排斥库仑势垒。这导致了$γ$射线探测器的低横截面、低计数率，因此需要在放置在地下环境中的离子加速器上进行这样的实验，屏蔽宇宙射线。在这里，这种实验的可行性，在新的浅地下加速器实验室隧道八和九的Felsenkeller网站在德国德累斯顿，进行评估。为此，在三种不同类型的锗探测器，即Euroball/Miniball三重集群和两个大的单片探测器的无束背景，在26-66天的时间内进行了测量。宇宙射线诱导的背景被发现减少了500-2400倍，由以下因素的综合影响，第一，140米的水当量的覆盖层衰减宇宙μ子通量的40倍，第二，闪烁否决探测器门控出大部分剩余的μ子诱导的效果。将新的背景数据与地球表面和其他地下站点的相同探测器拍摄的光谱进行比较。随后，从安装在费尔森凯勒铯溅射离子源的束强度已超过几个小时的时间进行了研究。基于这里报道的背景和束强度数据，以$^{12}$ C（$α$，$γ$）$^{16}$ O反应为例，表明高灵敏度实验将是可能的。
2019-08-23 nucl-ex physics.ins-det
A prototype neutron-detector array for future deep-underground s-process studies
本文提出一种由EJ-309液体闪烁体与六个3He正比计数器组成的中子探测器阵列原型，并在FRANZ装置上验证其中子探测、n/γ甄别及符合性能，为深地s-过程实验和22Ne(alpha,n)25Mg反应截面测量奠定基础。
2025-11-06 nucl-ex physics.ins-det
Screening enhancement factors for laboratory CNO and rp astrophysical reactions
实验室CNO和rp天体物理反应的截面由于靶核周围的多电子云的存在而增强。因此，除非进行适当的修正，否则相关的天体物理因素会被高估。这项研究给出了一个估计的错误，如果不考虑屏蔽效应和实验室的能量阈值，在屏蔽效应出现一个粗略的配置文件。结果表明，对于大多数实际目的，可以忽略对过去相关实验的筛选校正。然而，关于未来的实验，筛选校正的CNO反应肯定是重要的，因为它们是密切相关的太阳中微子通量和rp过程。此外，根据目前的结果，特别是在目前和今后的月球实验中，必须考虑到筛选效应，在这些实验中，筛选出的天体物理因素将得到很大程度的增强。
2003-05-09 nucl-ex nucl-th
Deep underground laboratory measurement of $^{13}$C($α$,$n$)$^{16}$O in the Gamow windows of the $s$- and $i$-processes
$^{13}$ C（$α$，$n$）$^{16}$ O反应是渐近巨星分支星慢中子俘获（s-）过程和中间（i-）过程的主要中子源。在地面实验室中直接测量天体物理能量受到极小的截面和巨大的宇宙射线诱导背景的阻碍。我们在中国锦屏地下实验室（CJPL）和四川大学使用加速器进行了$E_{\rm c.m.}=$ 0.24 MeV至1.9 MeV范围内的首次一致性直接测量。我们的测量覆盖了几乎整个i-过程伽莫夫窗口，使以前实验的大不确定度从60%降低到15%，消除了由于现有数据集不一致而引起的外推中的大系统不确定度，并为S-和I-的研究提供了更可靠的反应速率。与第一次直接确定近阈值状态的α强度一起处理。
2022-10-06 nucl-ex
Precision study of ground state capture in the 14N(p,gamma)15O reaction
氢燃烧碳-氮-氧（CNO）循环的速率由最慢的过程14 N（p，gamma）15 O控制，该过程通过捕获到地面和15 O中的几个激发态进行。以前的推断基态的贡献不同意的因素2，相当于15%的不确定性，在总的天体物理S因子。在位于意大利格兰萨索地下深处的地下核天体物理实验室（LUNA）400 kV加速器上，在317.8、334.4和353.3 keV质心能量下进行了一项关于基态捕获的新实验。通过使用三叶草探测器和采用相对分析，相对于以前的研究，系统校正已大大减少。以前的差异已经解决，和基态捕获不再占主导地位的总S-因子的不确定性。
2008-07-30 astro-ph nucl-ex
Characterization of the LUNA neutron detector array for the measurement of the 13C(a,n)16O reaction
本研究开发LUNA中子探测器阵列，在低本底环境下测量13C(a,n)16O反应截面至300 keV，效率达34-38%，较现有技术改进两个数量级。
2024-11-07 nucl-ex physics.ins-det
Opportunities at the Sanford Underground Research Facility
本文介绍了Sanford地下研究设施（SURF）的科研现状，涵盖LZ暗物质、DUNE中微子等实验，并规划于2030年扩建大型地下 caverns 以支持下一代科学实验。
2024-03-20 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
Thick-target Yield of $^{65}$Cu($α,n)^{68}$Ga Near Threshold and Implications for Nuclear Medicine, Deep Underground Detector Backgrounds, and Nucleosynthesis
本研究测量了 $^{65}$Cu($\alpha,n)^{68}$Ga 近阈值厚靶产额，发现与叠箔法结果差异大，并与 IAEA 估计在 8 MeV 处相差近 4 倍，但验证了探测器本底和核合成反应率估计。
2026-10-02 nucl-ex
Primordial $α + d \to {}^{6}{\rm Li} + γ$ reaction and second Lithium puzzle
在大爆炸期间，${}^{6}{\rm Li}$通过${}^{2}{\rm H}(α,γ){}^{6}{\rm Li}$反应合成。经过近25年的失败尝试，测量${}^{2}{\rm H}(α,γ){}^{6}{\rm Li}$反应在实验室中的大爆炸能量，最近月球合作提出了第一次成功的测量在两个不同的大爆炸能量[M。安德斯{ \it等人}，物理修订版信函{ \bf 113}，042501（2014）]。本文将讨论如何提高直接实验的精度。为此，光子的角分布计算的潜力模型。它包含了电偶极和四极跃迁及其干涉的贡献，这极大地改变了光子的角分布。在不同的大爆炸能量下，计算的分布在$\sim 50^{\circ}$处有一个单峰。这些计算提供了测量${}^{2}{\rm H}(α,γ){}^{6}{\rm Li}$反应的最佳运动学条件。通过对光子的立体角积分微分截面，导出了总截面和天体物理因子的表达式。LUNA数据与我们的计算结果非常一致，我们使用了一种潜在的方法，结合一个良好的建立渐近归一化系数${}^{6}{\rm Li} \to α+d$。比较了现有的$S_{24}$天体物理因子的实验数据和不同的计算结果。在观测数据与标准大爆炸模型不一致的背景下，讨论了由LUNA数据和目前的分析得出的大爆炸锂同位素比值${}^{6}{\rm Li}/^{7}{\rm Li} = (1.5 \pm 0.3)\t…
2016-03-24 nucl-ex nucl-th
Atomic effects in astrophysical nuclear reactions
本文提出了两个描述天体物理能量下实验室核反应中出现的电子屏蔽效应的模型。第一个模型的双电子屏蔽能与最近LUNA的实验结果非常一致的破碎反应$% He3(He3,2p)He^{4}$，迄今为止，这违背了所有可用的理论模型。此外，多电子效应，提高实验室反应的CNO循环和其他先进的核燃烧阶段，也研究了通过的CNO-费米模型，推导出的分析公式，建立一个下限和上限的相关屏蔽能量。第二个模型的结果，这表明一个非常令人满意的兼容性与绝热近似的，预计将是特别有用的，在未来的实验中更准确地确定的CNO天体物理因子。
2001-01-06 astro-ph nucl-ex nucl-th
Detector characterization for a new $^{12}$C+$^{12}$C reaction study at LUNA
LUNA合作组在LUNA研究新$^{12}$C+$^{12}$C反应，通过探测器特性研究和低背景环境模拟，提升低能核反应截面测量的灵敏度。
2026-01-07 nucl-ex physics.ins-det
The second-phase development of the China JinPing underground Laboratory
在2013-2015年期间，中国锦屏地下实验室（CJPL）将沿着锦屏隧道综合体的旁路隧道的主要分支进行扩建。CJPL的第二阶段将使实验室空间增加到约96，000 m^3，与现有的CJPL-I体积4，000 m^3相比。一个设计配置有八个额外的大厅空间，每个大厅空间长60米，宽约12米，覆盖约2.4公里的岩石，平行于并远离主要的水运和汽车交通隧道。在进行挖掘活动的同时，还在规划暗物质和其他稀有事件探测器，以及物理学/工程学和其他耦合的多学科传感器。在2013年9月8日于加利福尼亚州阿西洛马举行的第13届国际天体粒子和地下物理学主题会议（TAUP）的城镇会议上，演讲和小组讨论了中国暗物质实验（CDEX）合作的当前CJPL锗探测器阵列和Panda-X合作的双相氙探测器的一吨扩展计划，以及可能用于暗物质研究、低能太阳中微子探测、无中微子双β搜索和地中微子的新探测器倡议。金平还被讨论作为一个低能量核天体物理加速器的网站。地球物理/工程机会包括在开挖期间和之后对岩爆进行声学和微地震监测，耦合过程现场测量，地震引起的氡排放的局部、区域和全球监测，以及电磁信号。
2014-04-09 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Double Beta Decay Experiments at Canfranc Underground Laboratory
Canfranc地下实验室（“Canfranc Subterráneo de Canfranc”，LSC）的第一批活动始于80年代中期，位于西班牙比利牛斯山脉下的一个铁路隧道;自那时以来，它已成为一个国际多学科设施，配备了不同的地下科学服务。LSC的研究活动是关于天体粒子物理学，暗物质搜索和中微子物理学;但也开展核天体物理学，地球物理学和生物学方面的活动。无中微子双β衰变的研究一直是LSC的主要研究方向之一。中微子基本性质的表征仍有许多未知数，研究这种罕见的衰变过程需要粒子物理学的标准模型之外的物理学，这可以揭示轻子数守恒，中微子作为狄拉克或马约拉纳粒子的性质以及三代中微子质量的绝对尺度和排序。在这里，将回顾在LSC对不同发射体和以下非常不同的实验方法进行的双β衰变搜索：从实验室的第一次实验开始，包括对$^{76}$ Ge的成功IGEX，它对当时的有效中微子质量提出了非常严格的限制，到目前的$^{136}$测试和未来项目CROSS的NEXT实验（“具有表面灵敏度的低温稀有事件观测站”），用于探测$^{130}$ Te和$^{100}$ Mo，两者都采用了创新的探测器技术来区分背景。对于无中微子双β衰变通道和90% C. L.，IGEX推导出$^{76}$ Ge的半衰期限值为$T_{1/2}^{0ν} > 1.57 \times 10^{25}$ y，而NEXT-100中的$^{13…
2020-08-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
