近日，我院马春旺教授团队在光核实验领域取得重要突破，由河南师范大学重离子核反应与光核反应团队、中国科学院上海高等研究院等机构组成的联合研究团队，在上海同步辐射光源（SSRF）的激光电子伽马源（SLEGS）实验站，利用自主研制的新型平坦效率探测器阵列（FED），在国际上首次以低于4%的不确定性，精准测量了铝-27核在13.2至21.7 MeV能量范围内的光中子反应截面（27Al(γ,n)26Al）。该成果为解决长期存在的核反应数据差异、优化核天体物理模型提供了关键实验依据，相关论文发表于物理SCI一区期刊《核科学与技术》（Nuclear Science and Techniques），马春旺教授为论文通讯作者。
在恒星核心、超新星爆发等极端天体环境中，铝-27核吸收高能伽马射线后释放中子生成铝-26的同位素，这一反应是宇宙中重元素合成的重要环节。铝-26作为“宇宙时钟”，其丰度直接影响天体事件的年代测定和能量传递机制的理解。然而，过去不同实验方法测得的数据差异高达20%-50%，严重制约了理论模型的精确性。研究团队依托上海激光电子伽马源（SLEGS），采用激光康普顿散射（LCS）技术生成准单能伽马射线，能量分辨率可达10 keV，远超传统光源。配合自主研发的3He平坦效率探测器阵列（FED），通过优化环形探测器布局和聚乙烯慢化体设计，实现了对中子的高效（约42%）且均匀探测，显著降低了系统误差。实验共测量了38个能量点的光中子截面数据，并通过的“解卷积迭代法”消除伽马射线能谱展宽的影响，最终将总不确定性控制在4%以内。
通过与TENDL-2021数据库及历史实验数据对比，研究发现：低能段（13.2-16.3 MeV）与正电子飞行湮灭光源（PAIF）实验结果高度吻合，差异仅4%；高能段（16.3-21.7 MeV）显著高于PAIF数据，但与轫致辐射实验结果及TENDL评估值趋势一致；传统准粒子无规相位近似（QRPA）模型预测的共振峰未在实验中出现，提示现有核力模型需进一步优化。此项成果不仅为核天体物理中的元素合成模拟提供了可靠数据，还对核能开发（如惯性约束聚变）、医学放射性同位素生产具有重要参考价值。
实验数据已存储于国家科学数据中心（ScienceDB），访问链接：https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00186.00535。
论文DOI：https://doi.org/10.1007/s41365-025-01662-y。