Thermonuclear reaction rate of 18O(p,gamma)19F
对于0.8-8.0太阳质量的恒星,核合成在渐近巨星分支(AGB)阶段进入最后阶段。在这一演化阶段,恒星大气中会发生颗粒凝聚,恒星会经历显著的质量损失。太阳前颗粒的产生通常可以归因于这种独特的恒星环境。太阳前氧化物颗粒的一个子集具有戏剧性的18 O耗尽,不能用标准的AGB恒星燃烧阶段和疏浚模型来解释。一个额外的混合过程,被称为“冷底处理”(CBP),提出了低质量AGB星。在某些恒星环境和太阳前颗粒样品中观察到的18 O耗尽可能是CBP期间18 O +p过程的结果。我们在这里报告的18 O(p,γ)19 F反应在低能量的研究。基于我们的新结果,我们发现,在Er = 95 keV(实验室)的共振在与CBP相关的温度下对反应速率的影响可以忽略不计。我们还确定,直接捕获的S-因子几乎是一个因子2低于以前建议的值在低能量。本文提出了一种改进的~(18)O(p,γ)~(19)F热核反应速率。
2012-12-05 astro-ph.SR nucl-ex
Experimental study of the $^{30}$Si($^{3}$He,$d$)$^{31}$P reaction and thermonuclear reaction rate of $^{30}$Si($p$,$γ$)$^{31}$P
[背景]某些球状星团中的异常现象,如钾的增强和镁的贫化,可以用早期恒星污染目前观测到的恒星来解释。结果表明,污染点的温度和密度的可能范围取决于少数几个临界反应速率的强度。该反应已被确定为这些重要反应之一。[目的]评价热核反应反应速率的关键因素是共振的强度,在低能量下,共振的强度与它们的质子宽度成正比。因此,这项工作的目标是确定质子宽度的非结合态31 P。[方法]在Maier-Leibnitz实验室用单质子转移反应研究了31 P的态。用Q3 D磁谱仪检测氘。提取了27个态的角分布和光谱因子,计算了未结合态的质子宽度和共振强度。[结果]首次在单质子转移反应中观察到了多个自由态。在20 MK以上,反应速率现在完全由观察到的状态性质来估计。来自除共振之外的所有共振的反应速率不确定性已经降低到低于高于该温度的两倍。共振的未知自旋和宇称主导了相关温度范围内速率的不确定性。[结论]反应速率的剩余不确定性来源于未知的共振自旋和宇称,这可以在感兴趣的温度范围内将反应速率改变十倍。
2022-01-10 astro-ph.GA nucl-ex
New $^{63}$Ga(p,$γ$)$^{64}$Ge and $^{64}$Ge(p,$γ$)$^{65}$As reaction rates corresponding to the temperature regime of thermonuclear X-ray bursts
本文利用最新实验数据和GXPF1A壳模型计算,确定了$^{63}$Ga(p,γ)$^{64}$Ge和$^{64}$Ge(p,γ)$^{65}$As在X射线暴温度范围内的反应速率及其不确定性。
2024-12-18 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The role of the screening potential in the deuteron-deuteron thermonuclear reaction rates
University of Birjand(比尔詹德大学)
本文计算了金属环境中考虑电子屏蔽效应的氘-氘热核反应率,发现具有屏蔽势与无屏蔽势的反应率比值可用$ \exp\left(4.70 +6.50\\:{U_{e}}/{T_{9}}\right)$描述。
2026-09-29 nucl-ex nucl-th
NACRE II: an update of the NACRE compilation of charged-particle-induced thermonuclear reaction rates for nuclei with mass number $A < 16$
NACRE汇编的更新[Angulo等人,Nucl.Phys.A656(1999)3]。这个新的汇编,被称为NACRE II,报告了34个带电粒子引起的热核反应速率,两体放能反应的核素与质量数$A<16$,其中15个是粒子转移反应和其余的辐射捕获反应。与NACRE相比,NACRE II的特点是:(1)在NACRE中收集的实验数据中增加了后来报道的数据,最好是在2013年初之前在该领域的主要期刊上报道的数据;(2)采用潜在模型作为外推到天体物理$S$ -因子的非常低能量的主要工具,并对不确定性进行系统评估。与NACRE一样,对于$10^{6}$ $\simeq\leq$ T $\leq$ $10^{10}$ K范围内的温度,速率以表格形式给出。除了“采用”率外,还提供了它们的下限和上限。新的费率以电子形式提供,作为布鲁塞尔核数据图书馆(BRUSLIB)的一部分。NACRE II速率也取代了天体物理学核网络生成器(NETGEN)中以前的NACRE速率。[http://www.astro.ulb.ac.be/databases.html]
2013-10-26 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Spectroscopy of $^{19}$Ne for the thermonuclear $^{15}$O($α,γ$)$^{19}$Ne and $^{18}$F($p,α$)$^{15}$O reaction rates
$^{15}$ O($α,γ$)$^{19}$ Ne和$^{18}$ F($p,α$)$^{15}$ O反应的热核速率的不稳定性影响模型对I型X射线爆发的光变曲线的预测,以及在经典新星中产生的可观察到的放射性同位素$^{18}$ F的数量。为了解决这些不确定性,我们已经研究了核结构的$^{19}$ Ne超过$E_{x} = 4.0 - 5.1$ MeV和$6.1 - 7.3$ MeV使用$^{19}$ F($^{3}$ He,t)$^{19}$ Ne反应。我们发现4.14和4.20 MeV能级的$J^π$值分别与$9/2^{-}$和$7/2^{-}$一致,与以前的假设相反。我们确认最近观察到的三重态约6.4兆电子伏,并发现证据表明,在6.29兆电子伏的状态,略低于质子阈值,是广泛的或双重的。我们的数据还表明,预测但尚未观测到的水平可能存在于6.86 MeV状态附近。迫切需要更高分辨率的实验来进一步澄清质子阈值附近的$^{19}$ Ne的结构,然后才能确定新星模型的可靠的$^{18}$ F($p,α$)$^{15}$ O速率。
2015-11-03 astro-ph.SR nucl-ex
Bayesian Estimation of the $S$ Factor and Thermonuclear Reaction Rate for $^{16}$O(p,$γ$)$^{17}$F
$^{16}$ O(p,$γ$)$^{17}$ F反应是CNO质量区中最慢的氢燃烧过程。它的热核反应率敏感地影响了许多天体物理学站点(包括AGB星)的氧同位素比率预测。该反应已经测量了几次在低轰击能量使用各种技术。最新评估的实验速率报告的不确定度约为7.5%,低于$1$ ~GK。然而,之前的比率估计仅代表最佳猜测,并且不是基于严格的统计方法。我们应用贝叶斯模型来拟合所有可靠的$^{16}$ O(p,$γ$)$^{17}$ F截面数据,并考虑统计和系统不确定性的独立贡献。采用的核反应模型是一个单粒子势模型,其中包含一个用于产生径向束缚态波函数的Woods-Saxon势。该模型有三个物理参数,Woods-Saxon势的半径和扩散度,以及最终束缚态在$^{17}$ F中的渐近归一化系数(ANC)。我们发现,使用ANC作为缩放参数执行贝叶斯$S$因子拟合具有明显的优势,而不是采用光谱因子。基于这些结果,我们提出了第一个严格的统计估计实验$^{16}$ O(p,$γ$)$^{17}$ F反应速率,与不确定性($\pm 4.2$ \%)的一半,以前报道的值。
2022-10-25 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Bayesian Estimation of the D(p,$γ$)$^3$He Thermonuclear Reaction Rate
大爆炸核合成(英语:Big bang nucleosynthesis,BBN)是宇宙早期轻核素产生的标准模型理论,发生在大爆炸后约20分钟。特别是氘的产生对原始重子密度和中微子种类的数量非常敏感,它的丰度可以作为早期宇宙条件的敏感测试。将观测到的氘丰度与预测的氘丰度进行比较,需要对相关热核反应速率及其相应的不确定性有可靠的了解。最近的观测报告了原始氘丰度的百分比准确性,但一些基于BBN的理论预测与测量值有矛盾,因为氘燃烧反应的截面存在不确定性。在这项工作中,我们分析了S-因子的D(p,$γ$)$^3$ He反应使用分层贝叶斯模型。我们考虑了1955- 2021年期间的11个实验的结果,比任何其他研究都多。我们还提出了两个不同的拟合函数,一个基于微观核理论的双参数函数和一个四参数多项式的结果。我们推荐的反应速率在$0.8$ ~GK的不确定度为2.2%,这是对氘BBN最重要的温度。我们的利率和以前的结果之间的差异进行了讨论。
2021-08-31 astro-ph.CO nucl-ex nucl-th
The 2025 Evaluation of Experimental Thermonuclear Reaction Rates (ETR25)
Triangle Universities Nuclear Laboratory (TUNL), Duke University(三角大学核实验室,杜克大学);Department of Physics & Astronomy, University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校物理与天文学系);Department of Physics, North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学物理系);HUN-REN Institute for Nuclear Research (Atomki)(匈牙利研究与创新网络核研究所)
本文评估了2025年实验热核反应率,提供了不同温度下的反应率值及不确定性,用于核合成计算和恒星模型模拟。
2026-01-27 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Thermonuclear $^{19}$F($p$,$α_0$)$^{16}$O reaction rate
通过重新评价现有的实验数据,结合低能理论$R$矩阵外推,导出了0.007- 10 GK温度范围内的热核$^{19}$ F($p$,$α_0$)$^{16}$ O反应速率。我们的新利率偏离了约30%相比,以前的,虽然所有的利率是一致的不确定性。在非常低的温度下(例如0.01 GK),我们的反应速率比最近公布的速率小约20%,这是因为低能外推$S$ -因子的差异和对进入反应速率计算的还原质量的更准确估计。在高于$\sim$ 1 GK的温度下,我们的速率较小,例如,在1.75 GK左右减小约20%,因为我们已经以细致的方式重新评估了之前的数据(Isoya等人,7,116(1958))。目前的解释是支持的直接实验数据。在0.2GK以下的温度范围内,估算的不确定度约为20%,这主要是由于低能实验数据的缺乏和现有数据的不确定度较大造成的。渐近巨星分支(AGB)星在0.2 GK以下的温度演化,其中$^{19}$ F($p$,$α$)$^{16}$ O反应可能起着非常重要的作用。然而,目前的反应速率的准确性是不够的,以帮助描述,在仔细的方式,在AGB星中观察到的氟过丰度现象。因此,在低能量区精确的截面(或$S$因子)数据是天体物理核合成研究的必要条件。
2017-10-30 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Impact of Uncertainties in Nuclear Reaction Cross Sections on p-Nucleosynthesis in Thermonuclear Supernovae
本文开发蒙特卡洛后处理方法量化核反应率不确定性对核合成丰度的影响,并应用于Ia型超新星中p-核的产生,发现最终丰度不确定性总体较小且主要由高密度区域主导。
2019-08-16 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The Effects of Variations in Nuclear Interactions on Nucleosynthesis in Thermonuclear Supernovae
核物理不确定性对热核超新星核合成的影响尚未通过多模型的全面和系统研究得到充分探讨。为了更好地约束这些现象的产量预测,我们进行了敏感性研究后处理热力学的历史,从两个不同的流体动力学,Eschrasekhar质量爆炸模型。我们单独改变了所有输入反应,并首次将弱相互作用速率改变了10倍,并将每种情况下的产率与使用标准速率的产率进行了比较。在我们网络中的2305个核反应中,我们发现只有53个反应的速率对丰度至少为10^-8 M_sun的任何物种的产额的影响至少为2倍。12 C(a,g)、12 C +12 C、20 Ne(a,p)、20 Ne(a,g)和30 Si(p,g)反应的速率是当以10倍变化时改变最多产率的那些反应速率之一。从我们的网络中658个弱相互作用速率的10倍个体变化来看,只有恒星28 Si(b+)28 Al,32 S(b+)32 P和36 Ar(b+)36 Cl速率显著影响模型中物种的产额。进一步的试验表明,温度T > 1.5 GK时反应速率的变化具有最大的影响,可用作爆炸诊断的放射性核素的比率的变化小于2倍,而单个反应速度的变化为10倍。两种模型中的核合成对单个核反应速率和弱相互作用速率的变化都具有较强的鲁棒性。对有限数量的反应进行实验室测量将有助于进一步限制预测。此外,我们确认需要一个一致的治疗相关的恒星弱相互作用率,因为这些速率的同时变化(而不是个别变化)在我们的模型…
2013-06-25 astro-ph.SR nucl-ex
First measurement of $^{30}$S+$α$ resonant elastic scattering for the $^{30}$S($α$,p) reaction rate
背景资料:I型x射线爆发是银河系中最常见的热核爆炸,由吸积中子星表面的热核失控引起。$^{30}$ S($α$,p)反应在爆发模型中起着关键作用,但没有足够的实验信息来计算该反应的可靠、精确速率。目的:我们的测量是为了寻找$^{34}$ Ar中的态并确定它们的量子特性。特别是,自然宇称状态与大$α$衰变部分宽度应占主导地位的恒星反应速率。方法:我们进行了第一次测量的$^{30}$ S + $α$共振弹性散射的质心能量为5.5兆电子伏使用放射性离子束。实验采用了厚气体主动靶系统和硅探测器阵列在逆运动学。结果:在质心坐标系下,得到了$^{30}$ S($α$,$α$)在$150^{\circ}$附近的一个激发函数。实验数据进行了分析与$R$-矩阵计算,我们观察到三个新的共振模式之间的11.1和12.1 MeV,提取其属性的共振能量,宽度,自旋和宇称。结论:我们计算的共振热核反应速率反应速率的$^{30}$ S($α$,p)的基础上所有可用的实验数据的$^{34}$ Ar和发现一个上限约一个数量级大于使用统计模型确定的速率。这两个率的天体物理影响进行了研究,通过一个区域后处理I型X射线爆发计算。我们发现,我们的新上限的$^{30}$ S($α$,p)$^{33}$ Cl率显着影响预测的核能产生率在爆发。
2018-01-08 nucl-ex
Evaluation of the $^{13}$N($α$,p)$^{16}$O thermonuclear reaction rate and its impact on the isotopic composition of supernova grains
有人认为,当核心坍缩超新星的激波穿过大质量恒星的氦壳层时,氢被吸入氦壳层可能导致高的$^{13}$ C和$^{15}$ N过剩。这一预测的问题非常高的$^{13}$ C和$^{15}$ N丰度观察到罕见的前太阳SiC颗粒,这通常是由于经典的新星的起源。在这种情况下,$^{13}$ N($α$,p)$^{16}$ O反应发挥着重要作用,因为它与$^{13}$ N $β^+$竞争-衰变为$^{13}$ C。恒星演化计算中使用的$^{13}$ N($α$,p)$^{16}$ O反应速率来自CF 88汇编,关于这个速率的起源信息非常少。本工作的目标是根据现有的实验数据,提供推荐的$^{13}$ N($α$,p)$^{16}$ O反应速率。使用在Alto设施中使用$^{13}$ C($^7$ Li,t)$^{17}$ O α-转移反应测量的$^{17}$ O核中的模拟态的光谱信息,研究了$^{17}$ F复合核中的未束缚核态,并使用DWBA分析导出了光谱因子。该光谱信息用于计算推荐的$^{13}$ N($α$,p)$^{16}$ O反应速率,使用Monte Carlo方法具有有意义的不确定性。发现本$^{13}$ N($α$,p)$^{16}$ O反应速率在先前评价的2倍内,典型不确定度为2-3倍。这种不确定性的来源来自于$E_r^{c.m.} = 221$、741和959 keV的三个共振…
2020-06-24 astro-ph.SR nucl-ex
New 34Cl proton-threshold states and the thermonuclear 33S(p,gamma)34Cl rate in ONe novae
对原始陨石中的前太阳颗粒的分析表明,同位素比率在很大程度上是各种天体物理环境中普遍存在的条件的特征。一个可能的指标是一个大的33 S丰度:核合成计算预测在大质量的一颗白矮星上的新星爆炸喷出物中33 S的丰度高达太阳的150倍。然而,由于在新星峰温度(T峰~ 0.1 - 0.4 GK)下33 S(p,gamma)34 Cl反应速率的几个数量级的不确定性,该过量生产因子可以至少0.01 - 3的因子变化。这些不确定性是由于缺乏34 Cl中33 S +p阈值~ 600 keV(Sp(34 Cl)= 5143 keV)内的核物理信息而产生的。为了更好地限制这个速率,我们首次测量了Ex(34 Cl)= 4.9 - 6 MeV区域内的34 S(3 He,t)34 Cl反应。我们确认了以前的状态,并发现15个新的国家在这个能源领域。在ER = 281(2)、301(2)和342(2)keV的新的33 S(p,gamma)34 Cl共振可能在相关的新星温度下主导该速率。我们的结果可能会影响新星喷出物中硫同位素比率的预测(例如,32 S/33 S),可以作为谷物新星亲缘关系的诊断工具。
2009-06-19 nucl-ex
Thermonuclear fusion rates for tritium + deuterium using Bayesian methods
$^3$ H(d,n)$^4$ He反应具有大的低能截面,很可能用于未来的商业聚变堆。这种反应也发生在大爆炸核合成过程中。对这两种情况的研究都需要准确和精确的融合率。为此,我们实现了一个一级,两个通道的R-矩阵近似到贝叶斯模型。我们的主要目标是预测可靠的天体物理S-因子和估计R-矩阵参数使用贝叶斯方法。在我们的研究中,所有相关的参数进行采样,包括通道半径,边界条件参数,和数据集归一化因子。此外,我们严格考虑到测量的轰击能量和S因子的不确定性。通过对贝叶斯S因子样本进行数值积分,得到了$^3$ H(d,n)$^4$ He反应的热核反应率和反应性.在$1.0$ MK和$1.0$ GK之间的温度下,目前的反应速率不确定度在0.2%至0.6%的范围内。我们的反应速率与以前的结果相差2.9%,接近1.0 GK。我们的反应性小于以前的结果,最大偏差为2.9%附近的热能为$4$ keV。目前的速率或反应性的不确定性是更可靠的相比,以前的研究,不包括通道半径,边界条件参数,和数据集归一化因子的拟合。最后,我们调查以前的索赔电子屏蔽效应在公布的$^3$ H(d,n)$^4$他的数据。没有这样的效果是明显的,只能得到一个上限的电子屏蔽电位。
2019-01-14 astro-ph.IM nucl-ex nucl-th
Strengths of the resonances at 436, 479, 639, 661, and 1279 keV in the $^{22}$Ne(p,$γ$)$^{23}$Na reaction
$^{22}$ Ne(p,$γ$)$^{23}$ Na反应包括在氢燃烧的钠-钠循环中。伽莫夫窗口中的一些窄共振决定了热核反应速率。几个共振强度只是知之甚少。结果,$^{22}$ Ne(p,$γ$)$^{23}$ Na热核反应速率是循环中最不确定的速率。在这里,在436,479,639,661和1279千电子伏质子束能量的共振强度的一个新的实验研究报告。这些数据是用注入$^{22}$ Ne的钽靶获得的。在436、639和661 keV处的共振的强度$ωγ$已经用相对方法确定,使用479和1279 keV共振进行归一化。随后,确定了479和1279 keV共振的共振强度比,提高了这两个标准的精度。新的数据是一致的,但更精确的,除了在661千电子伏的共振,这是被发现是由一个数量级的强度较低的文献。此外,改进的分支比已被确定为在436,479和639千电子伏的共振的伽马衰变。
2015-10-21 nucl-ex
Investigation of thermonuclear $^{18}$Ne($α$,$p$)$^{21}$Na rate via resonant elastic scattering of $^{21}$Na+$p$
$^{18}$ Ne($α$,$p$)$^{21}$ Na反应被认为是从热CNO循环到I型X射线暴rp过程的关键爆发反应之一。本文通过测量$^{21}$ Na+ $p$的共振弹性散射,研究了复合核$^{22}$ Mg的共振性质。从CNS放射性离子束分离器输送的89 MeV $^{21}$ Na放射性束轰击8.8 mg/cm $^2$厚聚乙烯(CH $_{2}$)$_{n}$靶。$^{21}$ Na束强度约为2 $\times$ × 10 $^{5}$ pps,纯度约为70%。用三套$ΔE$-$E$望远镜分别在$θ_{c.m.}$ $\approx$ 175.2 ${^\circ}$、152.2 ${^\circ}$和150.5 ${^\circ}$的质心散射角处测量反冲质子。用厚靶方法得到了能量为$E_x$($^{22}$ Mg)=5.5- 9.2MeV的激发函数。总共观察到$^{22}$ Mg中质子阈值以上的23个状态,并且通过对激发函数的$R$矩阵分析来确定它们的共振参数。我们已经做了几个新的$J^π$的任务,并确认了一些尝试性的任务,在以前的工作。根据我们推荐的自旋宇称分配,重新计算了热核$^{18}$ Ne($α$,$p$)$^{21}$ Na的速率.我们的新速率的天体物理影响已经通过一个区域的后处理x射线爆发计算进行了研究。我们发现,在这些天体物理现象中,$^{18}$ …
2014-03-19 astro-ph.SR nucl-ex
Uncertainties in the production of p nuclides in thermonuclear supernovae determined by Monte Carlo variations
起源于从伴星吸积物质的白矮星爆炸的热核超新星被认为是产生$p$核素的场所。这种核在爆炸期间产生,在富含来自先前强$s$处理的种子核的层中。这些种子主要通过光衰变反应转化为质子更丰富的同位素。在蒙特卡罗方法中使用了来自2D爆炸模型的数千个轨迹。温度依赖的不确定性被单独分配到数千个速率同时变化的后处理在一个扩展的核反应网络。确定了由于天体物理反应率的不确定性而引起的最终核丰度的不确定性。除了35种经典的$p$核素外,还测定了放射性核素$^{92}$ Nb、$^{97,98}$ Tc、$^{146}$ Sm和丰度比$Y$的丰度不确定度(${}^{92}$ Mo)/ $Y$(${}^{94}$ Mo),$Y$(${}^{92}$ Nb)/ $Y$(${}^{92}$ Mo),$Y$(${}^{97}$ Tc)/ $Y$(${}^{98}$ Ru)、$Y$(${}^{98}$ Tc)/ $Y$(${}^{98}$ Ru)和$Y$(${}^{146}$ Sm)/ $Y$(${}^{144}$ Sm),对银河系化学演化研究很重要。未发现的一般低于一个因素的两个,虽然大多数核合成流主要涉及预测率较大的不确定性。对总不确定性的主要贡献来自于一组源自爆炸白矮星内部的高峰值密度轨迹。低密度和高密度轨道之间的区别允许得出更一般的结论,也适用于白矮星爆炸的其他模拟。
2017-12-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Discovery of $^{34g,m}$Cl$(p,γ)^{35}$Ar resonances activated at classical nova temperatures
背景:由于缺乏实验核物理数据,热核$^{34g,m}$ Cl($p,γ$)$^{35}$ Ar反应速率是未知的。这些速率的不确定性转化为氧氖白矮星上经典新星模型中$^{34}$ S产生的不确定性。$^{34}$ S的丰度有可能有助于前太阳粒的分类。目的:确定经典新星天体物理学感兴趣区域内$^{34g,m}$ Cl($p,γ$)$^{35}$ Ar反应的共振能,精确到几keV,作为限制其热核反应速率的重要第一步。方法:在$E$(d)= 22 MeV下,通过$^{36}$ Ar($d,t$)$^{35}$ Ar反应布居了$^{35}$ Ar激发态,并用高分辨四极-偶极(Q3D)磁谱仪对反应产物进行了动量分析.结果如下:在$E_x\approx$~5.9 - 6.7~MeV($E_r$ \textless~800~keV)范围内探测到17个新的$^{35}$ Ar能级,其激发能的测量不确定度为3~keV。以前已知的五个水平的不确定性也大大降低。将测量的能级密度与使用$sd-pf$模型空间内的WBMB哈密顿量计算的能级密度进行比较。结论:在天体物理学感兴趣的区域中的大多数共振可能已经被发现,并且它们的能量已经被确定,但是共振强度仍然是未知的,并且实验上限制$^{34g,m}$ Cl($p,γ$)$^{35}$ Ar反应速率将需要进一步的实验。
2015-10-14 nucl-ex
Investigation of $^{31}$P levels near the proton threshold by Nuclear Resonance Fluorescence and the impact on the $^{30}$Si(p,$γ$)$^{31}$P thermonuclear rate
本文利用核共振荧光研究 $^{31}$P 质子阈附近能级,首次确定两个新共振态的角动量转移,并据此显著下调低温区 $^{30}$Si(p,$γ$)$^{31}$P 热核反应率,为恒星核合成模型提供关键约束。
2025-06-05 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Measurement of neutron capture on 50Ti at thermonuclear energies
在Karlsruhe和Tuebingen的3.75 MV Van de Graaff加速器上,利用~(51)Ti衰变的320.852和928.65 keV γ线,用快循环活化技术测量了热核~(50)Ti(n,γ)~(51)Ti(5.8 min)的截面。天然同位素组成的金属Ti样品和50 Ti富集67.53%的TiO_2样品在两个金箔之间辐照,作为捕获标准。在中子能量25,30,52,和145 keV,分别测量的捕获截面。在30 keV下,直接俘获截面确定为0.387 +/- 0.011 mbarn。我们发现了一个束缚态s波共振的证据,估计辐射宽度为0.34 eV的破坏性干扰与直接捕获。建议的s波共振在146.8千电子伏的强度进行了测定。目前的数据用于计算,除了直接测量麦克斯韦平均捕获截面在25和52千电子伏,一个改进的恒星50 Ti(n,γ)51 Ti率在热核能量区从1到250千电子伏。新的恒星速率在低温下导致比以前推荐的速率高得多的值,例如,在kT=8 keV时,增加量达到约50%。因此,新的反应速率减少了由于在AGB星的s-加工的50 Ti的丰度。
1999-07-28 nucl-ex nucl-th
Properties of resonant states in 18Ne relevant to key 14O(alpha,p)17F breakout reaction in type I x-ray bursts
$^{14}$ O($α$,$p$)$^{17}$ F反应是I型X射线爆发中从热CNO循环到rp过程爆发的关键反应之一。通过$^{17}$ F+ $p$的共振弹性散射研究了复合核$^{18}$ Ne的共振性质.用CNS放射性离子束分离器(CRIB)分离出放射性$^{17}$ F束,以3.6 MeV/核子轰击H $_2$厚靶。用三台$Δ$ E-E硅望远镜分别在实验室角度$θ$ $_{lab}$ $\approx$ 3 $^\circ$、10 $^\circ$和18 $^\circ$测量反冲光粒子。在$E_{x}$ =6.15,6.28,6.35,6.85和7.05 MeV的激发函数中观察到五个共振。基于$R$ -矩阵分析,$J^π$ =1 $^-$被牢固地分配到6.15-MeV状态。这种状态主导热核$^{14}$ O($α$,$p$)$^{17}$ F的速率低于1 GK。我们还证实了在6.1和6.4 MeV之间的三个态的存在和自旋宇称。同样,在$^{18}$ Ne中观察到一个可能的新激发态,其能量为$E_{x}$ =6.85 $\pm$ 0.11 MeV,并暂时指定为$J$ =0。这种状态可能是镜像核$^{18}$ O中6.880 MeV(0 $^{-}$)能级的模拟状态,或者是六粒子四空穴(6 $p$-4 $h$)带的带头状态(0 $^+$)。一个新的热核反应率的$^{14}$ O…
2014-03-10 nucl-ex
The Impact of Nuclear Reaction Rate Uncertainties On The Evolution of Core-Collapse Supernova Progenitors
通过将STARLIB反应速率库提供的反应速率概率密度函数与$\texttt{MESA}$恒星模型相结合,探讨了核心坍缩超新星祖先在热核反应速率的复合不确定性方面的性质.我们发展了1000 15 $M_{\odot}$模型从前主序核心O-耗尽在太阳和太阳下的金属丰度为2000 Monte Carlo恒星模型。对于每个恒星模型,我们独立地,同时采样665热核反应速率,并使用它们在一个$\texttt{MESA}$原位反应网络,以下127个同位素从$^{1}$ H到$^{64}$ Zn。在这个框架下,我们调查的核心质量,燃烧寿命,成分和结构特性在五个不同的进化时期。在每个时期,我们测量每个属性的变化的概率分布函数,并计算每个采样反应速率的斯皮尔曼等级相关系数,以确定哪个反应速率对每个属性的变化影响最大。我们发现$^{14}$ N $(p,γ)^{15}$ O、三重$α$、$^{12}$ C $(α,γ)^{16}$ O、$^{12}$ C($^{12}$ C,$p$)$^{23}$ Na,$^{12}$ C($^{16}$ O,$p$)$^{27}$ Al,$^{16}$ O($^{16}$ O,$n$)$^{31}$ S,$^{16}$ O($^{16}$ O,$p$)$^{31}$ P和$^{16}$ O($^{16}$ O,$α$)$^{28}$ Si的反应速率决定了所测性能的变化…
2017-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Examination of the role of the $^{14}$O($α$,$p$)$^{17}$F reaction rate in type I x-ray bursts
$^{14}$ O($α$,$p$)$^{17}$ F反应是I型X射线爆发(XRB)中从热CNO循环到rp过程爆发的关键反应之一。通过$^{17}$ F+ $p$的共振弹性散射研究了复合核$^{18}$ Ne的共振性质。放射性$^{17}$ F束由CNS放射性离子束分离器(CRIB)分离,并以3.6 MeV/核子轰击厚H $_2$气体靶。用三台$Δ$ E-E硅望远镜分别在实验室角度$θ$ $_{lab}$ $\approx$ 3 $^\circ$、10 $^\circ$和18 $^\circ$测量反冲光粒子。在$E_{x}$ =6.15,6.28,6.35,6.85和7.05 MeV的五个共振被观察到的激发函数,和它们的自旋宇称已被确定的基础上$R$矩阵分析。特别是,$J^π$ =1 $^-$被确定为6.15 MeV状态,该状态主导热核$^{14}$ O($α$,$p$)$^{17}$ F速率低于2 GK。同时,在$E_{x}$ =6.85 $\pm$ 0.11 MeV处观察到$^{18}$ Ne中可能的新激发态,并暂定$J$ =0。这个态可能是镜像核$^{18}$ O中6.880 MeV(0 $^{-}$)能级的模拟态,或者是六粒子四空穴(6 $p$-4 $h$)带的带头态(0 $^+$)。一个新的热核$^{14}$ O($α$,$p$)$^{17}$ F率已被确定,并已使用XR…
2014-07-16 astro-ph.SR nucl-ex
The Regulated GeAs Cycles with the New $^{63}$Ga(p,$γ$)$^{64}$Ge and $^{64}$Ge(p,$γ$)$^{65}$As Reaction Rates and Their Impact on the GS 1826$-$24 Clocked Bursts and SAX J1808.4$-$3658 Photospheric Radius Expansion Bursts
$^{63}$ Ga(p,$γ$)$^{64}$ Ge和$^{64}$ Ge(p,$γ$)$^{65}$ As热核反应通过将快速质子捕获过程的流动从$^{63}$ Ga转向$^{65}$ As来连接ZnGa和GeAs循环。在这两个反应速率的变化调节ZnGa和GeAs的周期,并可能会影响与所观察到的对应物的I型X射线爆发匹配的建模属性。我们采用最新的$^{63}$ Ga(p,$γ$)$^{64}$ Ge和$^{64}$ Ge(p,$γ$)$^{65}$作为反应速率的现有技术的自洽一维多区热流体动力学代码,KEPLER,研究这些新的反应速率对GS 1826 $-$ 24钟控爆发器和SAX J1808.4 $-$ 3658光球半径扩展模型的影响爆破手Lu等人[Phys. Rev. C 110,065804(2024)]获得的两个新的反应速率都是通过用从全pf壳层空间构型相互作用壳层模型计算推导出的核光谱信息补充实验输入来确定的。通过限制模型再现观察到的爆发峰值、光变曲线轮廓、注量和重现时间,我们发现新测量的质子阈值和相应的质子捕获反应对GS 1826 $-$ 24钟控爆发器的爆发光变曲线轮廓的影响实际上不像Zhou等人所声称的那样显著[Nat.Phys.19,1091(2023)]。无论是否包括新测定的高度影响的$^{22}$ Mg($α$,p)$^{25}$ Al反应的反应速率,新的$…
2025-10-22 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th