Direct comparison between Bayesian and frequentist uncertainty quantification for nuclear reactions
直到最近,低能核理论中的不确定性量化通常使用频率论方法进行。然而,在过去的几年里,该领域已经转向贝叶斯统计评估置信区间。虽然有统计学上的论点倾向于贝叶斯方法,但没有直接的比较。在这项工作中,我们比较,直接和系统地,频率论和贝叶斯方法来量化直接核反应的不确定性。从相同的初始假设开始,我们确定了与弹性和转移过程相关的置信区间,这两种方法,通过比较经验覆盖概率对数据进行评估。可以预期的是,频率论方法在探索参数空间方面不如贝叶斯方法灵活,并且通常会以不同的最小值结束。我们还表明,这两种方法产生显着不同的相关性。最后,频率论的方法产生显着更窄的不确定性所考虑的观测比贝叶斯。我们的研究表明,反应的不确定性在这里考虑贝叶斯方法更准确地代表现实比窄得多的不确定性使用标准的频率论方法。
2019-05-13 nucl-th
Correlations in light nuclei and their relation to fine tuning and uncertainty quantifications of many body forces in low-energy nuclear physics
大的核子-核子散射长度和同位旋近似对称性是量子色动力学(QCD)的低能性质。这些需要轻核的结合能的相关性,例如,A=3等多重态和Tjon的三体核和四体核结合能之间的相关性。使用一个新的表示,这些,我们建立,它们转化为不同的短程贡献之间的相关性,三个体力在手征有效场论的低能核物理。我们证明,这些相关性应考虑到,以避免微调在三个体力的校准。我们与此相关的作用,在不确定性量化的非重正化有效场论的核制度。此外,我们表明,相关性可以是有用的,在评估的重要性引起的重整化群(RG)变换的力量。我们给出的数值证据表明,这种RG变换可以有效地表示通过添加一个常数的纯三核子接触低能常数$c_E$。
2015-08-23 nucl-th
Recent advances in the quantification of uncertainties in reaction theory
不确定性量化在过去几年中在核物理中变得越来越突出。在少体反应理论中,有四个主要来源导致计算的可观测量的不确定性:有效势,对少体问题的近似,结构函数和模型空间之外的自由度。在这项工作中,我们说明了一些功能时,可以得到现代统计工具的背景下,核反应。这项工作包括一个总结,已取得的进展,在量化的理论不确定性在这一领域,主要集中在这些不确定性来自有效的光学潜力,以及它们的传播在各种反应理论。作为中心例子,我们使用双魔稳定核$^{40}$ Ca上的反应,即中子和质子弹性散射和单核子转移$^{40}$ Ca(d,p)$^{41}$ Ca。首先,我们展示了不同的优化方案,用于约束光学势从微分截面和其他实验的限制,然后我们讨论这些不确定性如何传播到传输截面,比较两个反应理论。最后,我们提出了我们未来的计划。
2020-12-16 nucl-ex nucl-th
Quantifying statistical uncertainties in ab initio nuclear physics using Lagrange multipliers
理论预测需要量化的不确定性,以便与实验结果进行有意义的比较。这是一个目前渗透在理论核物理学领域的思想。根据从头算核物理中理论不确定度估计的最新进展,本文提出并比较了计算不确定度统计部分的方法。一个特别的重点是把(该领域)的新方法的拉格朗日乘子(LM)。从拟合的核相互作用的实验数据的unexplained传播到轻质量核中的几个观测值,突出所提出的方法之间的任何差异。主要结论是,LM方法是更强大的,而基于协方差的方法是在他们的评估要求不高。
2016-11-11 nucl-th
Nuclear Structure Uncertainties in Parity-Violating Electron Scattering from Carbon 12
对原子核极化电子散射中宇称违反不对称性的高精度测量可用于提取有关核和核子结构的信息或确定标准模型耦合和高阶辐射修正。为此,在对基础原子核结构进行建模时不可避免地产生的影响中也需要低不确定性。如果选择适当的运动范围,对于不对称性,可以达到百分之零点几的实验精度,正如这里将针对$^{12}$ C的情况所讨论的那样。鉴于此,我们将讨论确定各种与原子核结构有关的效应的大小和对这一特定目标的不确定性提供估计的双重目标。
2013-12-20 nucl-th
Uncertainty Quantification in Lattice QCD Calculations for Nuclear Physics
格点量子色动力学的数值方法有望将核力、原子核、强子的谱和结构以及极端条件下物质的性质与强相互作用的基础理论量子色动力学联系起来。这一提法的一个显著的、迄今为止唯一的特点是,所有相关的不确定性,无论是统计上的还是系统上的,原则上都可以通过足够的计算和人力资源系统地减少到任何所需的精度。我们回顾了核物理格点量子色动力学计算中固有的不确定性的来源,并讨论了如何在目前的努力中量化每一个。
2014-10-11 hep-lat nucl-th
Uncertainty Quantification for Nuclear Density Functional Theory and Information Content of New Measurements
不确定性量化的统计工具可用于评估测量的可观测量相对于当今理论模型的信息内容;估计模型误差,从而提高预测能力;在实验所能达到的范围之外进行外推;为应用和计划的测量提供有意义的投入。为了展示这些工具所提供的新机会,我们使用贝叶斯推断方法对核密度泛函理论中的理论统计不确定性进行了严格的分析。通过考虑最近的质量测量从加拿大彭宁陷阱在阿贡国家实验室,我们演示了如何贝叶斯分析和直接最小二乘优化,结合高性能计算,可以用来评估新的数据的信息内容的模型的基础上的Skyrme能量密度功能的方法。采用高斯过程仿真器计算的后验概率分布,我们应用贝叶斯框架传播理论的统计不确定性预测的核质量,双中子滴线,裂变障碍。总的来说,我们发现,新的质量测量不施加足够强的约束,导致模型参数的显着变化。本研究中讨论的例子为量化和最大化新测量对当前建模和指导未来实验工作的影响奠定了基础,从而增强了科学方法中的实验-理论循环。
2015-01-15 nucl-th
The deuteron-radius puzzle is alive: A new analysis of nuclear structure uncertainties
为了阐明氘半径之谜,我们分析了原子核结构修正对μ介子氘兰姆位移的理论不确定性。我们发现,计算的双光子交换校正和相应的实验推断值之间的差异Pohl等人。[1]仍然存在。目前的结果与我们以前的估计是一致的,虽然差异从2.6 $σ$减少到2 $σ$。误差分析包括统计以及系统的不确定性所产生的使用来自手征有效场论的核子-核子相互作用在各种订单。因此,我们得出结论,核理论的不确定性更可能不是差异的来源。
2018-06-11 nucl-th
Uncertainties in nuclear transition matrix elements for neutrinoless $ββ$ decay II: the heavy Majorana neutrino mass mechanism
采用四种不同的对加多极型有效二体相互作用参数化和三种不同的Jastrow型短程关联参数化,讨论了重Majorana中微子交换$0^{+}\rightarrow 0^{+}$ Zr,$^{96}$ Zr,$^{98}$ Mo,$^{100}$ Mo,$^{104}$ Ru,$^{110}$ Pd,PHFB模型中的$^{128,130}$ Te和$^{150}$ Nd同位素估计约为25%。除去用Jastrow短程关联的Miller-Spenser参数化方法计算的核跃迁矩阵元,计算结果的不确定度减小了10%~ 15%。
2012-01-16 nucl-th
A recipe for EFT uncertainty quantification in nuclear physics
有效场论(EFT)方法在核系统中的应用提供了严格估计源自核哈密顿量的不确定性的机会。然而,这只是基于核EFT的计算所预测的可观测值的不确定性的一个来源。我们讨论的目标,不确定性量化在这样的计算和概述一个配方,以获得统计上有意义的误差棒的预测。我们认为,理论错误的不同来源可以占贝叶斯框架内,我们说明使用玩具模型。
2014-12-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
A statistical analysis of the nuclear structure uncertainties in $μ$D
最近确定的电荷半径的氘(D),三倍的精度相比,以前的测量使用测量的兰姆位移μ介子氘(μ D)。然而,muD值比世界平均CODATA-2014值小5.6 $σ$ [1]。为了阐明这种差异,我们分析的不确定性的原子核结构计算的兰姆位移的μ D和得出结论,核理论的不确定性是不可能的差异的来源。
2019-03-06 nucl-th
Bayesian approach for many-body uncertainties in nuclear structure: Many-body perturbation theory for finite nuclei
Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学);ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(极端物质研究所 (EMMI),GSI 重离子研究中心有限公司);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所)
本文提出了一种贝叶斯方法,用于研究有限核中多体微扰理论的多体不确定性,通过系统分析相互作用和展开截断效应,以提高本原核计算的不确定性量化水平。
2026-02-20 nucl-th
Propagation of nuclear data uncertainties for ELECTRA burn-up calculations
欧洲铅冷训练堆(ELECTRA)已被提议作为瑞典核计划中快速系统的训练堆。它是一个由纯液态铅冷却的低功率快堆。在这项工作中,我们传播的不确定性在钚-239运输数据的不确定性,在燃料库存的ELECTRA在反应堆寿命期间使用总蒙特卡罗方法(TMC)。在TENDL项目中,核模型输入参数在其不确定性范围内随机化,并生成了740个Pu-239核数据库。这些库被用作反应堆代码的输入,在我们的情况下,SERPENT,在燃耗过程中进行核反应堆库存的不确定性分析。清单中的不确定性决定了以下方面的不确定性:长期放射性毒性、衰变热、反应性参数的演变、气体压力和挥发性裂变产物含量。在这项工作中,一种称为快速TMC的方法被利用,这减少了整体计算时间。长期放射性毒性、衰变热、气体压力和挥发性裂变产物的不确定性被认为是微不足道的。然而,观察到一些次要锕系元素的不确定性相当大,因此应进一步研究其对多次再循环的影响。还发现,临界基准可用于减少核数据造成的清单不确定性。需要进一步的研究,包括裂变产额的不确定性,更多的同位素,以及一套更大的基准。
2013-04-08 nucl-th
Propagation of uncertainties in the nuclear DFT models
核密度泛函理论(DFT)模型的参数通常根据实验数据进行调整。因此,它们带有一定的理论误差,从而对预测量产生影响。在这项工作中,我们解决的理论误差的传播,在核DFT模型,从模型参数的预测可观。特别是,重点是设置在Skyrme能量密度功能模型。
2014-09-04 nucl-th
New quantification of symmetry energy from neutron skin thicknesses of $^{48}$Ca and $^{208}$Pb
针对CREX与PREX2实验数据在现有核模型下不兼容的问题,本研究采用按不同同位旋标量不可压缩系数分类的Skyrme能量密度泛函,基于⁴⁸Ca和²⁰⁸Pb中子皮厚度量化对称能斜率参数,发现K=220MeV参数集可使两核所得L值范围几乎重叠。
2024-10-10 nucl-th
Uncertainties in nuclear transition matrix elements for neutrinoless $ββ$ decay within the PHFB model
本文用PHFB波函数计算了$^{94,96}$ Zr,$^{98,100}$ Mo,$^{104}$ Ru,$^{110}$ Pd,$^{128,130}$ Te和$^{150}$ Nd同位素在$0^{+}\rightarrow 0^{+}$跃迁情况下的无中微子双β衰变的核跃迁矩阵元$M^{(0ν)}$。\QCOM{35}{In addition, the consideration of}采用两(三)种不同的Jastrow型短程相关参数化,\QCOM{19}{provides us with}为每个衰变建立一组八(十二)种不同的核跃迁矩阵元素$M^{(0ν)}$,其平均值连同其标准偏差提供了模型不确定性的估计。
2011-04-20 nucl-th
Uncertainties in nuclear transition matrix elements for $β^{+}β^{+}$ and $\varepsilon β^{+}$ modes of neutrinoless positron double-$β$ decay within PHFB model
计算了轻、重Majorana中微子交换产生的双正电子发射和电子-正电子转换模式的核跃迁矩阵元$(β^{+}β^{+})_{0ν}$和$(\varepsilon β^{+})_{0ν}$,分别对应于$^{96}$ Ru,$^{102}$ Pd,$^{106}$ Cd,$^{124}$ Cd,$^{130}$ Ba和$^{156}$ Dy同位素,采用PHFB模型,具有四种不同的配对加多极双身体的相互作用和三个不同的参数化的杰斯特罗短程相关。在所有情况下,但$^{130}$ Ba,不确定性小于14%的轻马约拉纳中微子交换和35%的重马约拉纳中微子交换。
2012-12-19 nucl-th
Uncertainty quantification in nuclear shell model
理论结果的不确定性量化对于将这些结果与实验数据进行有意义的比较以及在实验未知区域进行预测是非常重要的。通过量化不确定性,人们可以做出更可靠的陈述,例如,理论和实验之间某些量的差异的根源。以核壳模型计算中的有效相互作用为例,提出了一种新的不确定性量化方法。有效相互作用由一组参数确定,并考虑其在多维参数空间中的概率分布。这使我们能够以统计方式量化与实验数据的一致性,并且由此产生的置信区间显示出意外的大变化。此外,我们指出,壳模型计算的能量从相应的实验数据的置信区间的大偏差,可以被用来作为一个指标的一些异国情调的财产,例如阿尔法聚类等其他可能的应用和影响也进行了讨论。
2018-11-27 nucl-ex nucl-th
Nuclear structure uncertainties in coherent elastic neutrino-nucleus scattering
研究了原子核结构的不确定性对描述中微子与原子核相干散射过程的影响。基于一个特定的核模型的参考计算定义和截面,并在我们的银河系中的超新星爆炸产生的中微子,并通过spiritual中子源产生的事件的预期数量进行评估。通过改变参考计算的输入参数,估计它们在截面上和在检测到的事件的数量上的相关性。七个具有不同质子与中子比的球形核被认为是探测器中中微子的可能目标,最轻的是$^{12}$ C和最重的$^{208}$ Pb。核模型的不确定性所产生的影响比超新星中微子通量模型所产生的影响小得多。这使得相干弹性中微子-核散射成为研究中微子源、中微子-核相互作用细节的可靠工具,并最终提取有关核中中子分布的信息。
2020-03-16 nucl-th
From noise to information: The transfer function formalism for uncertainty quantification on nuclear density reconstruction
丰中子核的中子分布为研究有限核和中子星的结构提供了重要信息。宇称违反实验--如PREX和CREX --提供了一个干净的、基本上与模型无关的中子密度测定。然而,这样的实验是具有挑战性和昂贵的,这就是为什么需要合理的统计参数来最大限度地获得信息。为了实现这一目标,我们引入了一个新的框架,“传递函数形式主义”,旨在不确定性量化,模型选择和实验设计的背景下,中子密度。传递函数(TF)通过表达目标函数对数据小扰动的线性响应来解析地构建。使用TF形式主义,我们能够分析预期的整体不确定性-量化的偏差和方差-$^{48}$钙和$^{208}$铅的均方半径和内部密度。使用相对论平均场模型作为弱电荷密度的代理-并假设总共可以对$^{48}$ Ca和$^{208}$ Pb的弱形状因子进行五次测量-我们确定了最佳模型和实验位置,使两种核的组合半径和内部不确定性最小化。我们还探索使用TF形式主义来理解先验分布对模型参数的影响,以及不受数据约束的模型超参数的优化。
2021-03-31 nucl-th
Properties of the neutron star crust: Quantifying and correlating uncertainties with improved nuclear physics
利用可压缩液滴模型(CLDM)将与中子星(NS)地壳性质相关的不确定性与均匀中子和核物质状态方程相关的不确定性的理论估计相关联。对于后者,我们采用最近的计算的基础上构造使用手征有效场论的哈密顿。实验核质量的拟合被用来进一步约束CLDM,我们发现它们不利于一些手征哈密顿。CLDM使我们能够研究体积,表面,曲率和库仑贡献之间复杂的相互作用,以及它们对NS地壳的影响。它还揭示了如何改变的曲率能之间的相关性的表面能和体对称能。我们的分析量化的不确定性如何与EOS的均匀物质意味着显着的不确定性的地壳的组成,其质子分数,和核所占的体积分数。我们发现,有限尺寸效应影响地壳的组成,但有一个可以忽略不计的净物质的同位旋不对称性的影响。同位旋不对称性在很大程度上取决于体性质和表面能的同位旋依赖性。最重要的不确定性与物质属性在地壳的致密区域,壳核过渡的精确位置,被发现是强烈相关的不确定性与哈密顿。通过采用统一的模型来描述壳核的NS,我们加强了它们的全球性质之间的相关性,如它们的质量半径关系,转动惯量,地壳厚度,潮汐变形与核哈密顿量相关的不确定性。
2021-10-01 nucl-th
Uncertainty Quantification-Enabled Inversion of Nuclear Euclidean Responses
本文提出一种人工神经网络架构,用于核量子多体方法中拉普拉斯变换反演,能精确重建响应函数并量化不确定性,在噪声鲁棒性上优于最大熵和已有神经网络方法。
2023-10-28 nucl-ex nucl-th
Impact of the nuclear mass uncertainties on the r process
基于一个简单的站点无关的方法,我们试图重现太阳$r$过程的丰度与四个核质量模型,并研究核质量的不确定性的$r$过程的影响。在本文中,我们首先分析了可靠性的$β$ -衰变半衰期,这是一个关键成分的$r$过程中采用的经验公式。然后,我们应用四种不同的质量表来研究$r$ -过程核合成与计算的$β$ -衰变半衰期,并考虑现有的$β$ -衰变数据FRDM+QRPA进行比较。数值结果表明,太阳$r$过程的模拟可以很好地再现太阳$r$过程的主要特征和丰度峰的位置。此外,我们还发现质量不确定性会显著影响$r$ -过程场的天体物理条件,从而对$r$过程产生显著影响.
2019-02-02 nucl-th
Bayesian uncertainty quantification for nuclear matter incompressibility
在标准Skyrme-Hartree-Fock模型的贝叶斯统计框架下,利用典型重核的巨共振和中子皮厚度的实验数据,推导了核物质不可压缩性和等矢量相互作用参数的最大后验概率(MAP)值和不确定度.在等矢量巨偶极共振和中子皮厚度数据约束等矢量相互作用参数的不确定性的情况下,利用日本核物理研究中心(RCNP)和美国德克萨斯A&M大学(TAMU)的$^{208}$ Pb等oscillator巨偶极共振数据,在68%置信水平下得到了$K_0 = 223_{-8}^{+7}$ MeV.尽管相应的$^{120}$ Sn数据给出了$K_0$的MAP值,比$^{208}$ Pb数据小约5 MeV,但它们的后验概率分布函数存在显著重叠。
2021-11-17 nucl-ex nucl-th
On nuclear matrix element uncertainties in short range 0vBB decay
由于对核矩阵元计算的反对,对无中微子双β衰变短程贡献的评价受到了挑战。我们评论的批评和不确定性,这些计算和派生限制的影响。
2000-08-16 hep-ph nucl-th
Uncertainty quantification and falsification of Chiral Nuclear Potentials
手征理论目前描述实验NN散射数据令人满意吗?手性方法是否提供了一个框架,可以在没有理论偏差的情况下拟合和选择现有的np和pp数据?理论核物理的预测能力一直是原子核结构和核反应研究中的一个主要关注点,而基于手征展开的有效场论(EFT)在温伯格之后作为许多体力的模型独立层次出现,并且在过去的几十年中取得了很大的进展。我们回顾所涉及的一些问题,这些问题指向接近解决方案,但为了验证理论,仍有工作要做。我们分析了几个例子,包括零能量NN散射和微扰反项-无周边散射,人们会期望这些方法最好的工作和揭示相关的系统差异时,公平的比较格拉纳达-2013 NN数据库和分波分析(PWA)的基础上进行粗粒化的相互作用。
2019-07-09 hep-ph nucl-th
Prediction of (p,n) Charge-Exchange Reactions with Uncertainty Quantification
背景资料:电荷交换反应是探索原子核结构和核天体物理的有力工具,然而,一个具有量化不确定性的强有力的电荷交换反应理论对于提取可靠的物理是必不可少的。目的:这项工作的目标是确定由于光学势的理论中使用的电荷交换反应的同量异位素类似物状态的不确定性。方法:我们实现了一个两体反应模型来研究(p,n)电荷交换跃迁,并进行贝叶斯分析。我们研究了在一定的束流能量范围内,$^{14}$ C、$^{48}$ Ca和$^{90}$ Zr靶的同量异位素类似态的(p,n)反应。我们比较预测使用标准的唯象光学的潜力与微观获得的。结果:电荷交换截面可以用现代光学势合理地再现。然而,当考虑到光学势的不确定性时,电荷交换截面的预测结果具有非常大的不确定性。结论:电荷交换反应截面对输入相互作用非常敏感,使其成为进一步约束核力和散装核物质方面的良好候选者。然而,进一步的限制,光学势是必要的,这个工具和核的基本isovector属性之间的强大连接。
2022-05-19 nucl-ex nucl-th
Bayesian uncertainty quantification of perturbative QCD input to the neutron-star equation of state
本文在贝叶斯框架下量化了高密度微扰QCD计算的不确定性,并建立框架将其系统传递至中子星密度,发现QCD输入对中子星推断的影响不受非物理选择的影响。
2023-07-28 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Erratum: Assessment of uncertainties in QRPA $0νββ$-decay nuclear matrix elements [Nucl. Phys. A 766, 107 (2006)]
这是对我们先前发表的论文的一个勘误。
2007-06-28 hep-ph nucl-th
Effective field theory for nuclear vibrations with quantified uncertainties
我们发展了一个原子核振动的有效场论。关键成分-四极自由度,旋转不变性,和周围的三声子水平的崩溃规模-从数据。EFT是为光谱和电磁矩和跃迁而开发的。我们采用贝叶斯统计的工具来量化理论上的不确定性。EFT在理论不确定度范围内一致地描述了$^{62}$ Ni、$^{98,100}$ Ru、$^{106,108}$ Pd、$^{110,112,114}$ Cd和$^{118,120,122}$ Te的光谱和电磁跃迁。这表明这些原子核可以被看作是非谐振子。
2015-10-08 nucl-ex nucl-th
Quantification of nuclear uncertainties in nucleosynthesis of elements beyond Iron
铁以外的核合成提出了额外的挑战时,没有遇到研究天体物理过程涉及轻核。一般来说,较高的温度和核能级密度导致激发的目标状态的跃迁的贡献更强。这可能会妨碍横截面测量,以确定恒星反应速率和理论的贡献仍然很重要。此外,在天体物理学相关的能量范围内进行测量往往是不可行的。灵敏度分析不仅可以确定贡献的核性质,而且也是实验人员解释其数据对预测截面和速率的影响的方便工具。它还可以通过简化整个计算序列中的中间步骤来加快未来核合成的输入变化研究。大规模的预测的敏感性和基态的贡献,恒星率,允许估计以及率可以直接约束实验。作为应用实例讨论了反应185W(n,γ)和186W(γ,n)。核合成模拟中预测丰度的不确定性研究依赖于反应速率误差的知识。提出了一种改进的不确定度分析处理方法,以及结合实验数据和理论得出新的反应速率及其不确定度的方法。例如,它被应用于s过程的中子捕获率,导致比之前假设的更大的不确定性。
2014-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Error estimates on Nuclear Binding Energies from Nucleon-Nucleon uncertainties
尽管有巨大的理论努力,NN相互作用只能确定有限的精度,这意味着核质量的误差上限。首次分析了与势的形式有关的系统误差的估计问题及其对核束缚的影响。为此,我们利用粗粒相互作用的概念,典型的核波长。我们的估计给出了0.1-0.4兆电子伏的每个粒子的结合能的误差,并铺平了道路从头计算量身定制这样的精度。
2012-02-29 hep-ph nucl-th
An exact framework for uncertainty quantification in Monte Carlo simulation
在粒子输运的Monte Carlo(MC)模拟的背景下,不确定性量化(UQ)解决了预测影响物理结果的非统计误差的问题,即主要来自物理数据和/或它们嵌入的模型中的不确定性的误差。在单一不确定性的情况下,其概率密度函数(PDF)和模拟输出的相应PDF之间存在简单的分析关系:这允许对模拟结果进行完整的统计分析。我们研究这个结果的扩展到多变量的情况下,当一个以上的物理输入参数的不确定性的影响:一个典型的情况是预测的依赖输入截面表格的模拟。
2013-11-20 hep-ex nucl-th physics.comp-ph
Uncertainties in tellurium-based dark matter searches stemming from nuclear structure uncertainties
该研究以二氧化碲为靶,量化核壳模型不确定性对Galilean EFT–WIMP耦合90%上限及年度调制预测的影响,发现其可与氙相比、部分超100%,但调制相位稳健。
2025-03-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Reevaluation of the role of nuclear uncertainties in experiments on atomic parity violation with isotopic chains
根据反质子原子实验中中子分布的新数据[ Trzcinska { \it et al.},物理修订版信函87,082501(2001)],我们重新审查的作用,核结构的不确定性在解释测量的奇偶违反原子使用链的同位素相同的元素。有了这些新的核数据,我们发现同位素链测量对“新物理”的灵敏度有所提高,超过了标准模型。我们比较可能的限制“新物理”与最准确的单同位素探针的奇偶违反Cs原子。我们的结论是,目前同位素链实验采用原子与核电荷Z < 50可能会导致更准确的测试的弱相互作用。
2001-12-12 nucl-th physics.atom-ph
Impact of systematic nuclear uncertainties on composition and decay heat of dynamical and disk ejecta in compact binary mergers
本研究通过改变理论核输入模型,深入评估了核不确定性对致密双星并合r-过程抛射物成分与衰变热的影响,发现其对早期加热率影响适中但对晚期加热率影响显著,且对贫金属星宇宙年代学年龄估计的影响高达2 Gyr。
2023-05-11 astro-ph.HE nucl-th
Revisiting the helium isotope-shift puzzle with improved uncertainties from nuclear structure corrections
针对氦同位素位移测量的长期分歧,研究用贝叶斯推断量化核力手征有效场论展开截断的不确定性,发现新核结构输入反而将普通原子与μ原子的半径差差异强化至4σ。
2024-01-24 nucl-th physics.atom-ph
Phase diagram of nuclear "pasta" and its uncertainties in supernova cores
本文用量子分子动力学(QMD)方法研究了超新星核中非均匀核物质相图的模型依赖性。非均质物质包括具有非球形核的结晶物质--“面食”相--以及分离核物质的液-气相。QMD模型相图之间的主要差异可以用低密度纯中子物质的能量和非对称核物质的饱和密度来解释。我们发现对称能的密度依赖性也有助于理解相图的不确定性。我们指出,对于典型的核模型,在坍缩核的后期阶段,pasta相的质量分数高于10- 20%。
2010-03-11 astro-ph nucl-th
Statistical framework for nuclear parameter uncertainties in nucleosynthesis modeling of r- and i-process
本研究提出一种基于后向-前向蒙特卡洛方法的核参数不确定性确定方法,应用于i-process和r-process核合成模拟,发现参数不确定性影响与模型不确定性相当,强调实验约束关键核性质对提升恒星演化模型预测能力的重要性。
2025-10-03 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Systematic Nuclear Uncertainties in the Hypertriton System
超子束缚态与超子-核子(YN)相互作用有关。在这项工作中,我们使用从头计算超核无核壳模型(NCSM)的实际相互作用的手征有效场论计算的结合能的超triton。特别是,我们采用了一个大家庭的核子核子相互作用的目的是量化的理论精度预测超核观测所产生的核物理的不确定性。三体计算是在相对雅可比坐标谐振子基础上进行的,我们实现了红外校正公式,将NCSM结果外推到无限模型空间。我们发现,由于核相互作用模型的不确定性,预测的超曲子结合能的传播约为100千电子伏。总之,核物理的不确定性的超曲子结合能的灵敏度是相同的数量级的实验不确定性,这样的束缚态可观察到的校准过程中,以约束的YN相互作用。
2021-09-20 nucl-ex nucl-th
Impact of nuclear shell model uncertainties on silicon and germanium WIMP-nucleus limits
University of Toronto(多伦多大学);Australian National University(澳大利亚国立大学)
本文研究硅和锗靶核壳模型不确定性对WIMP-核子直接探测排除极限的影响,发现核结构不确定性不可忽略,需在实验分析中加以考虑。
2026-09-22 hep-ex hep-ph nucl-th
NN scattering and nuclear uncertainties
原子核的核物理学中的从头计算需要其组分质子和中子之间相互作用的特定知识。特别是,神经网络的相互作用可以限制到规模分辨率的$Δr \sim 0.6 {\rm fm}$从低于π介子生产阈值的相移的研究。然而,这允许的模糊性和不确定性,有限的核,核和中子物质的属性的影响。另一方面,核多体问题本质上是困难的,计算成本随着数值精度和核子数的增加而增加。然而,目前还不清楚这些计算的物理精度应该是多少。在这方面的贡献,我们回顾了在格拉纳达所做的工作,包括两个不确定性所产生的NN散射数据库中的轻核,如triton和α粒子和数值精度所需的解决方案的方法。
2020-01-07 hep-ph nucl-th
Systematic and correlated nuclear uncertainties in the i-process at the neutron shell closure N = 82
旨在研究恒星中元素起源的核天体物理学模拟需要大量的核物理输入。系统模型相关和统计相关的不确定性都需要考虑。一个应用程序,其中现实的不确定性评估是特别重要的是中间中子捕获过程或i过程:中子捕获制度与中子密度之间的缓慢和快速的过程。相应地,主要网络通量在富中子不稳定同位素上进行,直到4-5个物种离开稳定谷。i过程已被清楚地确定为活跃在后AGB恒星在很晚的热脉冲H-摄入事件,最近的工作推断其重要作用,在早期几代的恒星。在这里,我们证明了传播系统的核不确定性从不同的理论模型的最终丰度的区域周围的2 $^\mathrm{nd}$峰在$A-Z=80$元素比预测,涉及Ba,La和Eu在i-工艺条件。这些元素被用来区分在低金属丰度恒星中观察到的不同的n-俘获贡献。对于这里采用的简单的1区模型,预测在可能的观测平面上变化多达22倍([La/Eu]与[Ba/La])。为了考虑统计相关的不确定性,我们同样进行了一个完整的核物理不确定性研究在一个给定的豪泽-Feshbach模型,并证明最终恒星丰度的不确定性的相关性的作用。我们发现,在i-过程的条件下,忽略相关性的主要结果是低估了核不确定性的影响,最终核合成产量多达两个数量级。(续见文件)
2013-10-17 astro-ph.SR nucl-th
Calculations of Nuclear Astrophysics and Californium Fission Neutron Spectrum Averaged Cross Section Uncertainties using ENDF/B-VII.1, JEFF-3.1.2, JENDL-4.0 and Low-Fidelity Covariances
本文计算了ENDF材料的核天体物理和定标裂变中子能谱平均截面及其不确定度。绝对值由Maxwell和Mannhart光谱推导,而不确定度基于ENDF/B-VII.1、JEFF-3.1.2、JENDL-4.0和低保真协方差。这些数量与现有的数据,独立的基准,EXFOR库进行比较,并分析了广泛的情况。中子截面协方差的建议和影响进行了讨论。
2014-06-18 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Uncertainties with low-resolution nuclear forces
Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学);ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH(极端物质研究所 (EMMI),GSI 重离子研究中心有限公司);National Center for Computational Sciences, Oak Ridge National Laboratory(国家计算科学中心,橡树岭国家实验室);Physics Division, Oak Ridge National Laboratory(物理部,橡树岭国家实验室);Max-Planck-Institut für Kernphysik(马克斯·普朗克核物理研究所)
本研究针对低分辨率核哈密顿量的EFT截断不确定性,通过奇异值分解结合贝叶斯推断量化其不确定性,预测轻核基态性质,为奇特核研究提供可靠方法。
2026-08-26 nucl-ex nucl-th
Nuclear Binding Energies and NN uncertainties
在原子核结构计算中,对预测能力的量化越来越受到人们的关注。我们讨论了如何在神经网络水平上的实验和系统误差,可以用来估计理论的不确定性,而不是解决整个核多体问题的相当简单的手段。我们强调的作用,有效的相互作用所定义的粗粒化的NN潜在的最小德布罗意波长探测核子之间的核子的顺序的长度尺度。我们发现在整个周期表中对于2 \leq A \leq 208,每个粒子的结合能的先验误差为\DeltaB/A \sim 0.1 - 0.4MeV,并且对于核物质\DeltaB/A \sim 3.75 ρ n.m,误差随密度线性增长。中子物质\DeltaB/N \sim 3.5 ρ n.这意味着要把解决核多体问题的计算工作量限制到这样的精度。
2012-06-15 hep-ph nucl-th
Uncertainty quantification in $(p,n)$ reactions
本研究针对$(p,n)$电荷交换反应,量化了KDUQ光学模型参数带来的不确定性,并对比两体与三体DWBA模型,为跃迁算符不确定性量化及光学势参数约束提供了依据。
2024-09-16 nucl-ex nucl-th
Uncertainties In Direct Neutron Capture Calculations Due To Nuclear Structure Models
在核天体物理研究中,对远离稳定核的截面的预测是一个非常重要的问题。对于接近滴线的球形核,统计模型(Hauser-Feshbach)方法不适用,直接贡献可能占截面的主导地位。对于中子丰富,甚至甚至锡目标,我们比较了中子捕获截面时,始终采取输入的直接捕获计算从三个不同的微观模型。结果强调了直接模型中计算的截面对原子核结构模型的敏感性,当缺乏实验信息时,这种模型会导致很高的不确定性。
1996-09-02 astro-ph nucl-th
The intermediate neutron capture process II.Nuclear uncertainties
碳增强贫金属(CEMP)r/s星显示出核合成中所谓的中间中子俘获过程(i-过程)的表面丰度分布特征。我们以前表明,在低质量低金属量恒星的对流氦燃烧区的质子摄入可以解释CEMP r/s恒星中观察到的表面丰度分布相对较好。这样的i-过程需要涉及数百个原子核的详细反应网络计算,对于这些原子核,反应速率还没有通过实验确定。我们调查的核物理的不确定性影响的i-过程中的AGB阶段的低金属低质量恒星的辐射中子俘获截面,以及13 C(a,n)16 O反应速率的理论不确定性,传播和估计其对表面丰度分布的影响。据发现,考虑系统的不确定性的各种核成分影响的辐射中子捕获率,表面元素丰度通常预测在+/-0.4 dex。Ba-La-Ce-Pr的光谱相关重s元素的56 < Z < 59区域以及r主导的Eu元素相对不受核不确定性的影响。相比之下,包含直接捕获贡献影响富中子A~45、100、160和200区域的速率,以及Z~45和65-70元素的i过程产生。光子强度函数中的不确定性也通常影响过量因子0.2-0.4 dex。核能级密度往往主要在Z=74-79区域影响丰度预测。与中子产生反应13 C(a,n)16 O和未知β衰变率相关的不确定性被发现对总体表面富集的影响很小
2021-09-01 astro-ph.SR nucl-th
Impact of nuclear mass uncertainties on the $r$-process
原子核质量在理解宇宙中最重的元素是如何在$r$ -过程中产生的方面起着基础性的作用。我们预测$r$过程的核合成产率使用中子捕获和光解率,是基于核密度泛函理论。使用六Skyrme能量密度泛函基于不同的优化协议,我们确定第一次系统的不确定性带-质量建模-为$r$ -过程丰度在现实的天体物理场景。我们发现,基本的微观物理的功能,特别是在附近的中子壳封闭的丰度的印记:丰度的峰值和低谷反映在中子分离能量的趋势。核理论和实验的进一步发展,当与观测联系起来时,将有助于理解极端$r$过程地点的天体物理条件。
2016-03-29 astro-ph.SR nucl-th
Monte Carlo variations as a tool to assess nuclear physics uncertainties in nucleosynthesis studies
在核合成模型中,中子、质子和$α$引起的反应截面和反应速率的不确定性对最终同位素丰度的影响是核合成和银河系化学演化研究中的一个重要问题。我们开发了一种蒙特卡罗方法,允许大规模的核不确定性对核合成的影响的后处理研究。温度相关的速率不确定性结合现实的实验和理论的不确定性。解释了反应截面对核靶激发态贡献的重要性,这些贡献具有不同于热玻尔兹曼布居因子的权重。从详细的统计分析的Monte Carlo数据的不确定性,在最终的丰度的概率密度分布。此外,基于速率和丰度相关性,自动化程序从许多区域或示踪剂的叠加中识别复杂流型中最重要的反应。该方法已被应用于一些核合成过程。
2019-09-17 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The s-process nucleosynthesis in low mass stars: impact of the uncertainties in the nuclear physics determined by Monte Carlo variations
我们研究了中子俘获和弱反应(重元素)的不确定性对低质量恒星的s-过程核合成的影响,使用基于蒙特卡罗的方法。我们进行了广泛的核反应网络计算,包括新评估的温度依赖的上限和下限的个人反应速率。我们先进的方法能够评估对最终丰度影响更大的反应。我们发现,β衰变率的不确定性通常影响附近的S-过程分支的核素,而在最终丰度的不确定性是由中子捕获率的不确定性,直接产生或破坏感兴趣的核素。由重元素反应引起的总核不确定性约为50%。
2018-10-10 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
The intermediate neutron capture process: IV. Impact of nuclear model and parameter uncertainties
本研究评估了i过程中核反应速率的模型与参数不确定性,发现其对低金属丰度恒星表面元素增丰影响显著,并强调需优先改进影响观测示踪物的反应。
2023-10-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Spectrum of shear modes in the neutron-star crust: Estimating the nuclear-physics uncertainties
本文利用手征有效场论(EFT)的相互作用建立了中子星内壳模型,计算了中子星内壳的物态方程、剪切性质和地壳剪切模谱。我系统地研究与核物理输入,地壳成分,中子夹带,并估计其对地壳剪切性质和剪切模式谱的影响的不确定性。我发现不确定性主要来自两个来源:中子物质状态方程和中子夹带。我比较了地壳剪切模式的频谱观测频率的准周期振荡的余辉的巨大$γ$射线爆发,发现所有这些频率可以描述的不确定性,这是,但是,目前太大推断中子星属性从观测。
2017-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th