本论文包含两项研究工作，第一项是在德国鲁尔大学DTL实验室进行的低温金属环境中7Be半衰期的测量；第二项是在HI-13串列加速器次级束流线上产生用于研究15O（α，α）15O弹性共振散射的15O次级束。外部环境对原子核衰变的影响是典型的交叉学科研究课题，一直受到核科学和核天体物理学界的广泛重视。原子核衰变在恒星演化的各个阶段和核合成过程中起非常重要的作用。为了研究天体环境中核过程，只研究纯粹核物理的规律是不够的，还要探讨物理环境对它的影响。研究不同介质环境对原子核衰变的影响可以间接获得有重要价值的天体物理信息。近年来，C．Rolfs教授领导的玻鸿大学国际合作组和其它小组系统测量了金属环境中D（d，p）T、7Li（p，α）4He、6Li（p，α）3He、9Be（p，α）6Li、9Be（p，d）8Be、50V（p，n）50Cr、176Lu（p，n）176Hf和D（3He，p）4He等反应的电子屏蔽势。结果表明，相对于半导体和绝缘体，金属中的电子屏蔽势异常增大。系统比较上述各反应的测量结果可以看出，电子屏蔽势UD与入射粒子和靶核的核电荷数（Zi、Zt）成正比；考虑温度相关性的实验结果后，可得UD∝ZiZtT-1／2。这一规律可用等离子体物理的Debye模型解释。该模型在某种程度上也可能适用于原子核衰变。可以预期，当母核处于金属环境中时，由于金属中的准自由价电子形成的Debye电子云对母核库仑场的屏蔽作用，轨道电子俘获过程的半衰期会变长。为了验证这一预言，C．Rolfs教授领导的玻鸿大学国际合作组开展了低温金属Pd、In和绝缘体7BeO／Li2O环境中7Be半衰期的测量工作。采用的测量方法是在常温和低温条件下交替测量7Be衰变放出的478 keV特征γ射线，通过分析放射性活度之比导出半衰期的变化。实验结果是：在高纯锗探测器放在与低温装置的轴线方向成0°方位时，相对于室温下的半衰期，T=12K金属Pd和In中的7Be半衰期分别变长0.5±0.2％和0.7±0.2％；绝缘体7BeO／Li2O中的7Be半衰期在实验误差范围内没有变化；在高纯锗探测器放在与低温装置的轴线方向成90°方位时，相对于室温下的半衰期，T=12K金属Pd中的7Be半衰期变长1.2±0.2％。这一结果与Debye等离子体模型预言的基本相符，表明该模型定性地适用于轨道电子俘获。尽管上述实验测到的变化小于Debye等离子体模型的预言，但至少可以表明，金属环境的温度对7Be半衰期的影响是不可忽略的。高温CNO循环是爆发性氢燃烧进程中的一个环节。15O（α，γ）19Ne是从高温CNO循环向rp过程演进路径上的关键反应之一。该反应的速率主要由共振俘获过程决定，通过研究15O（α，α）15O弹性共振散射可以获得19Ne有关共振能级的参数。由于15O是短寿命核，实验只能采取15O束轰击厚4He气靶的逆运动学方案。因此，产生15O次级束有重要意义。我们在HI-13串列加速器次级束流线上，利用2H(14N，15O)n反应产生了74.3MeV的15O次级束，其能散为1.7MeV（FWHM），纯度约为50％；在初级束流强为10 pnA的条件下，强度为800 s-1。这一强度尚不能满足15O（α，α）15O弹性共振散射实验的要求。论文中讨论了提高15O次级束强度的措施。