该研究标志着首次使用放射性离子束测量弱r过程反应截面，具体研究的是94Sr(α,n)97Zr反应。在这个过程中，锶的放射性形式(锶-94)吸收α粒子(氦核)，然后发射中子并转化为锆-97。这项研究成果已作为编辑建议在《物理评论快报》上发表。
萨里大学这项研究的主要作者马修·威廉姆斯博士表示：“弱r过程在重元素的形成过程中起着至关重要的作用。天文学家在古代恒星中观察到了这种重元素，这些天体化石可能只带有一次灾难性事件的化学指纹，如超新星或中子星合并。到目前为止，我们对这些元素形成方式的理解依赖于理论预测，但这项实验提供了第一个真实世界的数据来测试那些涉及放射性核的模型。”
为了实现这项实验，研究人员使用了新型氦靶。由于氦是一种惰性气体，既不活泼也不固体，塞维利亚大学的研究人员开发了一种创新的纳米材料靶，将氦嵌入超薄硅膜中，形成数十亿个微小的氦气泡，每个气泡的直径只有几十纳米。
该团队利用TRIUMF先进的放射性离子束技术，将短寿命的锶-94同位素加速到这些目标中，从而能够在类似于极端宇宙环境的条件下测量核反应。威廉姆斯博士指出：“这是天体物理学和核物理学的一项重大成就。纳米材料首次以这种方式被利用，为核研究开辟了令人兴奋的新可能性。”
除了天体物理学之外，了解放射性核的行为方式对于改进核反应堆设计也至关重要。威廉姆斯博士解释说：“这些类型的核在核反应堆中不断产生，但直到最近，研究它们的反应仍然非常困难。反应堆物理学依靠这种数据来预测部件需要更换的频率、它们的使用寿命以及如何设计更高效、更现代的系统。”
下一阶段的研究将把研究结果应用于天体物理模型，帮助科学家更好地了解已知最重元素的起源。随着研究人员继续探索这些过程，他们的工作有望加深我们对中子星碰撞的极端物理和核技术实际应用的理解。
