12C(α，γ)16O反应率的确定对研究大质量恒星演化的历程至关重要。因为该反应率决定了恒星中的碳氧丰度，而这个丰度又是后续核反应过程的先决条件，这些后续的核过程对碳氧丰度比非常敏感。因此，12C(α，γ)16O反应率是大质量恒星演化模型的一个重要输入参量。　　 12C(α，γ)16O在恒星环境中发生的温度为0.2×109K(即T9=0.2)，对应的反应的质心系能量Ec.m.=0.3MeV，该能量下的反应截面约是10-17 barn。很显然，如此小的反应截面无法直接测量。到目前为止，已经进行了30多次12C(α，γ)16O实验，但是在Ec.m.<0.9 MeV下的实验数据仍然没有报道。另一方面，理论方法，如R矩阵理论等，是目前获得更低能区反应截面的唯一方法。然而，现有的截面结果和据此计算的反应率彼此之间尚不能很好的符合。　　 本文的研究目的就是对12C(α，γ)16O反应在低能区的机理给出更好的解释，得到更准确的反应率结果，并进一步提出新的实验方案。因此，我们从理论方法及实验建议和模拟这两方面综合的研究了12C(α，γ)16O反应。　　 首先，我们用严格的多道多能级R矩阵理论来综合地分析了所有类型的12C(α，γ)16O和12C(α，γ)12O反应实验数据，得到了一个新的Ec.m.=0.3MeV下的S因子结果：S(300kev)=165.5 keVb。我们又根据拟合参数进一步确认了在核天体感兴趣能区内的12C(α，γ)16O反应机理。在这段能区内，12C(α，γ)16O反应通过16O能级中的7.117 MeV和9.585 MeV处的1-共振态(电偶极跃迁，E1)，以及6.917 MeV处的2+共振态(电四极跃迁，E2)的共振反应对总截面影响最大。另外，通过电四级跃迁的直接俘获机理对总截面也有较大贡献。通过拟合参数的敏感度分析，我们发现12C(α，γ)16O反应截面的确定很强烈的依赖于α粒子分宽度的确定，而对γ光子的分宽度不敏感。　　 然后，在温度范围为0.3≤T9≤2内，我们根据所有的实验数据直接计算了12C(α，γ)16O的反应率。另一方面，根据R矩阵拟合得到的反应机理信息，我们提出了一个新的反应率解析式。与已有结果不同的是，新解析式中的每一部分都有明确的物理含义，且有物理意义的参数是直接从实验信息中获得。在0.3≤T9≤2内，用计算得到的反应率来拟合这一新的解析形式，我们得到了各个参数的结果及拟合误差。由于解析式是有物理含义的，我们根据参数结果把反应率解析式外推到温度为T9=0.05处。在T9=0.2下，我们得到的12C(α，γ)16O反应率是(8.78±1.52)×10-15cm3s-1md-1。通过与其他报道的反应率结果进行比较和讨论，我们认为新的12C(α，γ)16O反应率结果是可靠的，并且方法本身也是合理的，可以应用到核天体物理中的一些其他的核反应率的研究中。　　 另一方面，由于经典反应率的理论包含了一些近似，本文给出了一个综合修正因子。我们知道，经典反应率由三部分决定：一是代表粒子热动力学性质的Boltzmann因子，二是代表库仑作用的Gamow因子，三是代表核作用的S因子。Gamow窗由Boltzmann因子和Gamow因子共同决定。根据恒星内部的等离子体的热动力学性质，我们给出了对Boltzmann因子的修正。同时，我们也给出了对Gamow因子的修正，因为核反应的电子屏蔽环境在等离子体内和在实验室环境下有很大不同。由于核作用不受影响，S因子没有修正。根据这些修正，我们得到了新的恒星环境下反应率及其Gamow窗的表达，并给出了物理解释。另外，针对不同的反应机理，我们也给出了完整的反应率解析表达。利用新的反应率表达形式，我们计算了恒星环境下12C(α，γ)16O反应率的上限和下限。并用常用的7参数解析式来拟合了这一结果。在T9=0.2处，12C(α，γ)16O反应率的上下限分别是12.1×10-15 cm3mol-1s-1和6.12×10-15 cm3mol-1s-1。通过比较，我们发现新的12C(α，γ)16O反应率约束范围包含了绝大多数已有的结果，这证明了新结果的合理性。　　 由于不存在库仑势垒，在相同的质心系能量下，12C(γ，α)16C的反应截面是12C(α，γ)16O的100倍左右。因此，我们给出了基于上海激光电子伽玛源(SLEGS)的12C(α，γ)16C反应的实验建议。首先，我们计算了在入射光子是完全极化的情况下，16O(γ，α)12C的角分布和总截面。然后介绍了SLEGS的情况。实验的布局和模拟是基于SLEGS的高强度伽玛束流和时间投影室(TPC)作为靶一探测器联合装置。从模拟结果来看，我们能测量到的最低质心系能量为0.8 MeV，在这个能量下一个月的束流时间所得到的实验计数的统计误差为20％-30％。我们把根据实验模拟结果提取的S因子及统计误差与已有的12C(α，γ)16O实验结果作了比较，结果显示了在相同的质心系能量下，基于SLEGS的16O(γ，α)12C实验能大大降低统计误差，与12C(α，γ)6O实验相比，该实验能获得更低能区下的反应截面信息。　　 本文从理论上对12C(α，γ)16O反应进行了综合研究，得到了不同温度，尤其是在12C(α，γ)16O反应发生的温度T9=0.2处可靠的反应率结果及误差。我们认为，本文的一些研究方法和结果可以应用到核天体物理中其他反应率的研究中。另一方面，通过对16O(γ，α)12C反应的理论计算和实验模拟，我们指出，基于SLEGS的16O(γ，α)12C实验很有希望获得新的关于12C(α，γ)16O反应在更低能区的实验结果，从而更好的确定12C(α，γ)16O的反应率。