现在稀土元素炒的比较热，它的重要性无须这里介绍。但大家知道吗，有一种元素经常和稀土元素一起制成合金。这种合金可以用作火箭发动机喷管材料，耐高温气流冲刷性能优于传统合金。这种元素就是钼元素。

每当您佩戴不锈钢手表或使用手术器械时，或许不会想到其中含有的钼元素竟然起源于宇宙深处的大质量恒星死亡事件。更令人惊讶的是，这种重金属的形成可能与自然界中最神秘的幽灵粒子——中微子密切相关。

在元素周期表中，比铁重的元素主要通过中子俘获过程（s-过程和r-过程）在极端天体环境中产生。然而，有一类特殊的“p-过程”核素（质子富集核素），包括钼-92和钼-94，它们的起源一直是天体物理学的未解之谜，是当前核天体物理学家关注的热点问题。

这些p-过程核在太阳系中的丰度比相邻核素低约100倍，但传统的超新星元素合成模型却无法解释它们的丰度，尤其是钼-94的产量始终低于观测值。美国劳仑斯·利弗莫尔国家实验室的科学家Fisker提出：目前核天体物理最为巨大的谜团是⁹²Mo和⁹⁴Mo等p-过程核的产生机制。

最近，由中国原子能科学研究院领衔的研究团队在《天体物理杂志》上发表了一项突破性研究，揭示了中微子在钼-94形成过程中的关键作用。

超新星爆发时，新形成的中子星会释放出惊人的中微子流。这些几乎不与物质相互作用的“幽灵粒子”在穿透恒星外层时，会与原子核发生罕见的相互作用，触发核反应链。研究团队计算了三条关键的中微子诱导反应路径：

1、锆-94吸收电子中微子后转变为铌-94，后者通过衰变形成钼-94

2、钼-95吸收中微子后释放质子直接形成钼-94

3、钼-95与中微子碰撞后释放中子形成钼-94

通过复杂的理论模型计算，研究团队发现，在超新星爆炸产生的特定条件下（中微子温度约400万开尔文，冲击波速度约5000公里/秒，如图1所示），这些中微子诱导反应可以产生相当于太阳系钼-94丰度6.8%的产量。

图1. 中微子冲击波产生的⁹⁴Mo与⁹⁴Zr的丰度比

特别有趣的是，研究还发现超新星中微子激波产生的高温（15-16.6亿开尔文）和高质子密度环境，能够精确重现太阳系中钼-94与钼-92的丰度比，这为理解这两种神秘核素的共同起源提供了关键线索。

尽管中微子过程不是钼-94的唯一来源，但这项研究开辟了理解宇宙元素合成的新途径。随着下一代中微子探测器和空间望远镜的发展，科学家将能够更直接地观测超新星爆发时的元素合成过程，最终解开这一困扰天体物理学界数十年的谜题。

“理解宇宙中重元素的起源，就是解读我们自身的宇宙DNA，”论文的通讯作者李志宏表示，“每个钼原子都承载着恒星生命最后时刻的壮丽故事。”

这项研究不仅深化了我们对宇宙元素合成的认识，也为未来相关观测和研究奠定了重要理论基础。

研究论文发表在美国《天体物理学杂志》2025年第990期(The Astrophysical Journal, 990:11)上，论文得到了国家自然科学基金的支持。