$^{179}$Ta(n,$γ$) cross-section measurement and the astrophysical origin of $^{180}$Ta isotope
本文通过活化技术重新测量了$^{179}$Ta(n,$γ$)$^{180}$Ta的热中子截面和共振积分截面,为揭示稀有同位素$^{180}$Ta在渐近巨星分支星慢中子俘获过程中的天体物理起源提供了新的实验约束。
2023-04-13 nucl-ex
Proton capture cross section of Sr isotopes and their importance for nucleosynthesis of proton-rich nuclides
在天体物理相关能量范围内,测量了三种稳定Sr同位素的(p,$γ$)截面。这些反应对于恒星核合成中的$p$过程是重要的,此外,质量区(质量为100)内的反应截面对于与爆炸性氢和氦燃烧有关的$rp$过程也是重要的.据推测,这种$rp$ -过程可能是在这个质量区域中一定量的$p$ -核的原因。利用活化技术测定了$^{84,86,87}$ Sr同位素的(p,$γ$)截面。测量是在德布勒森原子能机构的5 MV范德格拉夫加速器上进行的。将所得的截面与统计模型计算的预测值进行比较。对$^{84}$ Sr(p,$γ$)$^{85}$ Y的预测结果与实验结果吻合较好,而对其它两个反应的预测结果则随质量数的增加而增加.还计算了相应的天体物理反应速率。
2001-09-03 nucl-ex
Improved $^{192,194,195,196}$Pt($n,γ$) and $^{192}$Ir($n,γ$) astrophysical reactions rates
$^{192}$ Pt仅由慢中子俘获(\textit{s})核合成过程产生,因此该核素的准确($n$,$γ$)反应速率将允许其用作接近\textit{s}过程核合成流程终止的重要校准点。出于这个原因,我们已经测量了中子俘获和总截面$% ^{192,194,195,196,nat}$铂的能量范围从10 eV到几百keV的橡树岭电子直线加速器。对其他铂同位素的测量部分是由于只有相对较少的适度富集的$^{192}$铂样品可用。根据这些数据计算了天体物理$% ^{192,194,195,196}$ Pt($n,γ$)反应率,精确度约为3%-5%。对于这些同位素中的任何一种,以前都没有发表过准确的反应速率。在\textit{s}工艺温度下,以前推荐的速率比我们的新速率大(高达35%),并且作为温度的函数具有显著不同的形状。我们使用我们的新的Pt结果,连同$^{191,193}$ Ir(n,$% γ$)数据,校准核统计模型的计算,从而获得一个未测量的\textit{s} -过程分支点同位素$^{192}$ Ir的改进率。
2013-09-03 nucl-ex
Investigation of $α$-induced reactions on Sb isotopes relevant to the astrophysical $γ$-process
本工作的目的是测量$^{121}$ Sb($α,γ$)$^{125}$ I、$^{121}$ Sb($α$,n)$^{124}$ I和$^{123}$ Sb($α$,n)$^{126}$ I反应截面。用活化技术研究了$α$在天然和富集锑靶上的诱导反应。首次测量并报道了$^{121}$ Sb的($α$,$γ$)截面。确定$^{121}$ Sb的横截面($α$,$γ$)$^{125}$ I,$^{121}$ Sb($α$,n)$^{124}$ I和$^{123}$ Sb($α$,n)$^{126}$ I反应,测量反应产物的$β$ -衰变后的$γ$ -射线的产率。对于最低横截面的测量,用LEPS(低能光子光谱仪)检测器对特征X射线进行计数。$^{121}$ Sb($α$,$γ$)$^{125}$ I、$^{121}$ Sb($α$,n)$^{124}$ I和$^{123}$ Sb($α$,n)$^{126}$ I反应的截面在9.74 MeV至15.48 MeV的能量范围内进行了高精度测量,接近天体物理学相关的能量窗口。统计模型计算的预测结果进行了比较。($α$,n)数据表明,$α$宽度预测这些反应。计算高估了($α$,$γ$)结果,但这是由于应用了中子和$γ$宽度。与天体物理反应速率相关的是计算中使用的$α$宽度,而对于其他反应,$α$宽度似乎被高估了,并且在测量的能量范围内,它们的能量…
2018-03-21 nucl-ex
Odd p isotope 113In: Measurement of alpha-induced reactions
113 In是少数几个质子数为奇数的p核之一。用活化法测量了~(113)In(α,γ)~(117)Sb和~(113)In(α,n)~(116)Sb的反应截面,质心能量在8.66 ~ 13.64 MeV之间,接近天体物理相关能量范围。实验是在原子力加速器回旋加速器上进行的。用HPGe探测器对衰变γ射线进行离线探测,确定放射性活度。测量的截面和天体物理S因子的结果,并与统计模型计算使用三种不同的α +核电位进行比较。比较表明,在大多数网络计算这些反应中使用的标准速率太快,由于在低能量下的光学α势的能量依赖性。
2009-08-28 nucl-ex
Experimental Observations of Nuclear Activity in Deuterated Materials Subjected to a Low-Energy Photon Beam
暴露的高氘材料的低能量(标称。2兆电子伏)的光子束导致在两个母金属的铪和铒和见证材料(钼)与反应物混合的核活性。对所有氘代材料ErD2.8-C36 D 74-Mo和HfD 2-C36 D 74-Mo的伽马能谱分析表明,核过程已经发生,如独特的伽马特征所示。对于氘化铒样本,试验后伽马光谱显示铒(163 Er和171 Er)和钼(99 Mo和101 Mo)的放射性同位素以及通过β衰变的锝(99 mTc和101 Tc)的证据。对于氘化铪样本,试验后伽马光谱显示存在铪(180 mHf和181 Hf)和钼(99 Mo和101 Mo)的放射性同位素,以及通过β衰变发现的锝(99 mTc和101 Tc)。相反,当氢化或非气体负载的铒或铪材料暴露于伽马通量时,伽马光谱显示没有新的同位素。中子活化材料显示了热中子和超热中子的证据。CR-39固态核径迹探测器显示出能量在1.4至2.5 MeV之间的快中子的证据,以及几个三重径迹的例子,表明中子能量大于10 MeV。需要进一步研究以确定引起核活动的机制
2017-04-03 nucl-ex physics.ins-det
New Stellar $(n,γ)$ Cross Sections and The "Karlsruhe Astrophysical Database of Nucleosynthesis in Stars"
自2005年4月以来,定期更新的恒星中子截面汇编可在http://nuclear-astrophysics.fzk.de/kadonis网站上查阅。这个在线数据库被称为“卡尔斯鲁厄天体物理学恒星核合成数据库”项目,是基于Bao等人2000年的汇编。当前版本\textsc{KADoNiS} v0.2(2007年1月)包括$^{1}$ H和$^{210}$ Po之间的280种同位素的推荐截面,以及75种没有实验信息的同位素的半经验估计值。关于恒星$(n,γ)$截面的32个稳定的,富质子同位素的$p$过程中产生的实验信息,只有20个同位素,但其中9个有相当大的不确定度$\geq$ 9%。第一部分系统地研究了$p$过程同位素$^{74}$ Se、$^{84}$ Sr、$^{102}$ Pd、$^{120}$ Te、$^{130}$ Ba、$^{132}$ Ba、$^{156}$ Dy和$^{174}$ Hf的恒星$(n,γ)$截面。在另一个应用中,\textsc{KADoNiS} v0.2用于巴塞尔大学的反应库的修饰。用这个修改后的库$p$ -过程网络进行计算,并与以前的结果进行比较。
2008-06-12 astro-ph nucl-ex
$β$-Decay Half-Lives of 55 Neutron-Rich Isotopes beyond the N=82 Shell Gap
在放射性同位素束工厂(RIBF)用$^{238}$ U的抛射裂变碎片测量了55个丰中子核$^{134-139}$ Sn,$^{134-142}$ Sb,$^{137-144}$ Te,$^{140-146}$ I,$^{142-148}$ Ba,$^{145-151}$ Cs,$^{148-153}$ Ba,$^{151-155}$ La的$β$衰变半衰期。与形变有关的核能级结构对半衰期有很大影响。在$r$过程核合成的背景下,研究了新测量的半衰期对模拟重元素天体物理起源的影响。对于各种各样的天体物理条件,包括发生裂变再循环的条件,半衰期对第二个峰值($A$ $\approx$ 130)有重要的局部影响。
2020-03-31 nucl-ex
Experimental study of alpha-induced reactions on 64Zn for the astrophysical gamma-process
在天体物理γ过程中,为了合成重的、富质子的同位素,精确地知道α-诱导的截面是非常重要的。我们已经开始了一个全面的研究64 Zn + α系统涉及的截面测量不同的反应通道,以及在低,天体物理相关的能量的弹性散射。本文介绍了~(64)Zn(α,p)~(67)Ga截面测量的实验技术和初步结果。
2011-11-02 nucl-ex
Systematic study of (p,γ) reactions on Ni isotopes
本文系统地研究了所有稳定镍同位素的辐射质子俘获反应。这些结果是使用来自圣母大学11 MV串联Van de Graaff加速器的2.0 - 6.0 MeV质子获得的。利用γ求和技术,由NSCL SuN探测器探测γ射线。将结果与先前测量的汇编进行比较,并解决先前数据之间的差异。实验结果也进行了比较,使用非吸烟者和SMARAGD代码获得的理论预测。在此基础上,提出了一套改进的天体物理反应速率,适用于稳定镍同位素上的(p,γ)反应和~(56)Ni(p,γ)~(57)Cu反应。
2013-05-06 nucl-ex
Penning-trap mass spectrometry of highly charged, neutron-rich Rb and Sr isotopes in the vicinity of $A\approx100$
$A\approx100$周围的富中子质量区域由于快速的形状转变而对天体物理学$r$ -过程的建模提出了挑战。我们报告的质量测量使用TITAN潘宁陷阱在TRIUMF-ISAC获得更可靠的理论预测$r$过程核合成路径在这一地区。一种新的方法,使用高电荷($q=15+$)离子已被应用,大大节省了测量时间,并保持准确度。新的富中子$^{94,97,98}$ Rb和$^{94,97-99}$ Sr的质量测量的不确定性小于4千电子伏,并显示高达11 $σ$以前的测量偏差。使用一个参数化的$r$过程模型进行分析,并表明,质量的不确定性为A=90丰度区域被消除。
2012-05-29 nucl-ex
Compression-mode resonances in the calcium isotopes and implications for the asymmetry term in nuclear incompressibility
最近关于钙同位素$^{40,44,48}$ Ca的等密度巨磁共振(ISGMR)的数据表明,核不可压缩性中的不对称项$K_τ$具有正值。$K_τ> 0$的值与目前的理论框架完全不相容,如果正确的话,将对我们理解无数的核和天体物理现象产生深远的影响。本文介绍了一个独立的ISGMR测量结果与$^{40,42,44,48}$钙($α,α^\prime$)反应在$E_α= 386$ MeV。这些结果最终降低了$K_τ$为正值的可能性,并且与之前获得的该数量的值一致。
2019-12-20 nucl-ex
Measurement of the 91Zr(p,gamma)92mNb cross section motivated by type Ia supernova nucleosynthesis
重的、富含质子的同位素的合成是一个知之甚少的天体物理过程。热核(Ia型)超新星爆炸是建议的地点之一,早期太阳系中存在的一些同位素的丰度可以用来测试模型。92 Nb就是这样的同位素,在其合成中起作用的反应之一是91 Zr(p,γ)92 Nb。由于目前还没有实验截面,核合成模型只能依靠理论计算。在本工作中,我们测量了~(91)Zr(p,γ)~(92)mNb在天体物理能下的活化截面。结果很好地证实了预测的截面和反应速率为91 Zr(p,γ)92 Nb,用于天体物理模拟。
2021-08-23 astro-ph.SR nucl-ex
New proton-capture rates on carbon isotopes and their impact on the astrophysical $^{12}\mathrm{C}/{}^{13}\mathrm{C}$ ratio
本研究通过LUNA实验在低能下精确测量碳同位素质子俘获反应截面,首次触及巨星氢燃烧高能尾部,发现结果比文献低25%-30%,并给出最精确的最低碳同位素比值(3.6±0.4)。
2023-08-30 nucl-ex
Photodisintegration studies on p-nuclei: The case of Mo and Sm isotopes
在爆炸性的恒星环境中,如超新星,温度高到足以产生重的缺中子核,即所谓的p核。到目前为止,p核的反应速率的知识是基于使用统计模型计算的理论参数化。在德国德累斯顿-罗森多夫FZ超导电子加速器ELBE的韧致辐射装置上,我们对重核的光衰变率进行了实验测量。在10.0 - 16.5MeV的韧致辐射端点能量下,对与天体物理相关的p核92 Mo和144 Sm进行了光活化测量。第一个实验的短寿命衰变反应144 Sm(γ,n)进行使用气动输送系统快速运输的活化样品。活化产率进行了比较与计算使用截面从最近的豪泽-Feshbach模型。
2007-10-26 nucl-ex
Nuclear Physics Programs for the Future Rare Isotope Beams Accelerator Facility in Korea
我们目前的核物理计划的基础上计划的实验,使用稀有同位素束(RIBs)的未来韩国稀有同位素束加速器设施,RAON。这个雄心勃勃的设施具有同位素在线分离和碎裂能力,可用于生产RIB和加速各种质量的核素束,其能量为每核子几兆电子伏至数百兆电子伏。Elab = 5至20 MeV/核子的低能RIBs用于研究滴线附近和滴线以外的原子核结构和核天体物理,而由ISOL的再加速离子在飞行中碎裂产生的高能RIBs能够探索中等质量区域的中子滴线。计划中的计划的目标是通过解决以下问题来研究核子滴线附近和以外的奇异核的原子核结构:在质子与中子极不平衡的区域壳层结构如何演变;在滴线处和滴线以外的等压镜核中是否保持同位旋对称性,双质子放射性如何影响元素丰度,在天体物理学核反应过程中,奇异核中的连续态(包括高于中子和质子衰变阈值的共振态)的作用是什么,以及由未结合的富质子核触发的核反应速率如何对非常热的恒星等离子体中的快速质子捕获过程产生影响。
2016-01-27 nucl-ex
Systematic study of the low-lying electric dipole strength in Sn isotopes and its astrophysical implications
本文利用奥斯陆方法系统研究Sn同位素低位电偶极强度,发现其强度分布与理论预测不同,并揭示其对中子俘获截面及天体物理i-过程元素丰度的重要影响。
2023-11-15 nucl-ex nucl-th
Neutron-induced cross sections -- from raw data to astrophysical rates
中子俘获截面是比铁更重元素恒星核合成模型中最重要的核输入之一。激活技术和飞行时间法主要用于实验确定所需的数据。实验技术的最新发展允许对放射性同位素进行新的实验。基于蒙特卡罗的分析方法为以前测量的系统不确定性提供了新的见解。我们提出了一个概述了国家的最先进的实验技术,详细的新的评估$^{197}$金(n,$γ$)截面在千电子伏制度和相应的重新评估63个同位素,这在过去已经测量相对于金截面。
2019-02-26 astro-ph.IM nucl-ex
Mass measurements of very neutron-deficient Mo and Tc isotopes and their impact on rp process nucleosynthesis
用潘宁阱质谱仪SHIPTRAP测量了N=Z+1核素85-Mo和87-Tc等10种丰质子核素的质量。与2003年的原子质量评估相比,观测到质量表面的系统性位移高达1.6 MeV,导致天体物理X射线爆发灰烬的丰度发生显着变化。令人惊讶的低α-分离能量的中子缺乏Mo和Tc被发现,使得在RP过程中可能形成ZrNb循环。这样的循环将对在rp过程中合成超过Nb的元素施加温度上限。
2011-03-28 nucl-ex
Experimental simulation of a stellar photon bath by bremsstrahlung: the astrophysical $γ$-process
研究了在天体物理$γ$过程温度下恒星光子浴中重丰质子核的核合成,其中光子浴是由具有不同端点能量的韧致辐射谱的叠加来模拟的。应用该方法计算了几种铂同位素的($γ$,n)截面和反应速率。
2000-07-05 astro-ph nucl-ex
Proton capture cross section of 106,108Cd for the astrophysical p-process
首次测量了镉的两种最富质子、最稳定的同位素的质子俘获截面,其能量范围为Ep=2.4 ~ 4.7MeV,与天体物理p过程有关。用活化技术测定了~(106)Cd(p,gamma)~(107)In和~(108)Cd(p,gamma)~(109)In的截面。高度富集以及自然镉目标已被辐照的质子束从范德格拉夫和回旋加速器的ATOMKI。截面是通过测量107 In和109 In反应产物的β衰变后的γ辐射得到的。实验结果在这里,并与豪泽-Feshbach统计模型计算使用NON-SMOKER代码的预测进行比较。计算结果与实验数据吻合较好。模型计算的质子和伽马强度的灵敏度进行检查。
2007-03-29 nucl-ex
Sensitivity of stellar electron-capture rates to parent neutron number: A case study on a continuous chain of twenty Vanadium isotopes
本文采用Krumlinde和Möller的准粒子无规相近似(QRPA)和近似方法(AM),在pf壳空间中计算了来自母基态的电子俘获子体的Gamow-Teller(GT)强度分布(B(GT))。这些数据进行比较,可从衰变和电荷交换(CE)实验中的钛同位素在pf-壳层从A=43到A=62,最大的一组可用于任何链的同位素在pf-壳层。本研究是第一次检查B(GT)和相关的EC率在一个特定的同位素链的目的是检查率的灵敏度作为中子数的增加。EC率也计算了各种各样的恒星电子密度和温度提供简明的估计率敏感性的相对大小为特定的天体物理方案。这项工作强调了天体物理学的动机CE实验在逆运动学的核远离稳定的光度未来的放射性离子束设施。
2016-10-22 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Production of Iodine Isotopes via Ultra-intense Laser Driven Photonuclear Reactions
本研究利用超强激光加速高电荷电子束产生轫致辐射,诱发碘的光核反应,实现了$^{124}$I和$^{123}$I等医用同位素的高通量产生。
2025-07-24 nucl-ex
Half-lives and branchings for β-delayed neutron emission for neutron-rich Co-Cu isotopes in the r-process
在国家超导回旋加速器实验室,利用NSCL β计数站和中子探测器NERO,对Co-Zn区非常富中子核素的β衰变进行了实验研究。我们首次测量了74 Co(18 +/- 15%)和75- 77 Ni(分别为10 +/-2.8%,14 +/-3.6%和30 +/-24%)的β缓发中子发射的分支(Pn值),并重新测量了77- 79 Cu,79,81 Zn和82 Ga的Pn值。对于77- 79 Cu和81 Zn,我们获得了比以前的工作显着更大的Pn值。虽然之前已经报道了来自该实验的Ni同位素的新半衰期,但我们在这里另外提供了75 Co(30 +/- 11 ms)和80 Cu(170+110 - 50 ms)的第一个半衰期测量值。我们的研究结果与理论预测进行了比较,并探讨了它们对天体物理快速中子俘获过程(r-过程)的各种模型的影响。我们发现,与我们的新数据,经典的r-过程模型是能够更好地再现从太阳丰度推断的A = 78-80丰度模式。新的数据也影响了基于核心坍缩超新星中中微子驱动的高熵风的r过程模型。
2010-11-23 nucl-ex
Measurement of the (gamma,n) reaction rates of the nuclides 190Pt, 192Pt, and 198Pt in the astrophysical gamma-process
研究了在与天体物理伽马过程有关的温度下,在恒星光子浴中重缺中子核的核合成。为了得到(γ,n)截面和反应速率,用多个不同端点能量的韧致辐射谱叠加的方法模拟了恒星光子浴。作为该方法的第一个测试,导出了铂同位素190 Pt、192 Pt和198 Pt的(γ,n)反应速率。并与其它实验数据和理论计算结果进行了比较。
2001-03-07 astro-ph nucl-ex
Probing the N=104 midshell region for the r process via precision mass spectrometry of neutron-rich rare-earth isotopes with the JYFLTRAP double Penning trap
本文利用JYFLTRAP双潘宁阱对富中子稀土同位素进行高精度质量测量,首次测定多个核素质量并扩展N=104区域双中子分离能系统学,为r过程提供更精确的质量约束,显著改善A=170附近丰度计算。
2024-10-01 nucl-ex
Microscopic Calculation of IBM Parameters by Potential Energy Surface Mapping
相干态技术用于生成模拟平均场能量表面的相互作用玻色子模型(IBM)哈密顿能量表面。这里提出的方法有一些显着的优势,比以前的工作。具体地说,这可以是一个完全的预测,不需要IBM参数的先验知识。该技术允许预测的低洼能谱和电磁跃迁率,这是天体物理学的兴趣。包括对氪、钼、钯、镉、钆、镝和铒核的测量结果和与实验的比较。
2011-06-07 nucl-ex nucl-th quant-ph
Mass measurements beyond the major r-process waiting point 80Zn
用潘宁阱质谱计ISOLTRAP对富中子锌同位素~(71)m、~(72- 81)Zn进行了高精度质量测量。首次通过实验测定了81 Zn的质量。这使得80 Zn成为天体物理学快速中子俘获过程中少数几个主要等待点中的第一个,在这个过程中,中子分离能和中子俘获Q值是通过实验确定的。因此,这个等待点所需的天体物理条件及其相关的丰度特征出现在r过程模型中,现在可以精确地映射。测量结果还证实了N = 50髋臼杯闭合对于Z = 30(远离稳定性)的稳健性。
2008-11-14 nucl-ex
Direct mass measurements of neutron-rich zinc and gallium isotopes: an investigation of the formation of the first r-process peak
本研究利用 TITAN 首次测量 $^{83}$Zn 和 $^{86}$Ga 质量,并结合 BNS 并合条件模拟首个 r 过程峰,揭示电子分数对部分元素丰度模式的关键影响。
2025-01-16 nucl-ex
Low-energy photodisintegration of 9Be and alpha + alpha + n <-> 9Be + gamma reactions at astrophysical conditions
建立了9 Be核低能光致衰变的半微观模型,并对实验数据进行了分析。较早的放射性同位素数据得到了这一分析的支持。导出了理论光致蜕变截面。计算了α + α + n -> 9 Be + γ反应和9 Be的逆光蜕变的天体物理速率。将α + α + n -> 9 Be + γ的新反应速率与先前的估计进行比较。
1998-02-09 astro-ph nucl-ex nucl-th
First calculation of cosmic-ray muon spallation backgrounds for MeV astrophysical neutrino signals in Super-Kamiokande
当μ子穿过物质时,它们的能量损失会导致核分裂(spiration)过程。宇宙线μ子产生的不稳定子核的延迟衰变是低能天体物理中微子实验的重要背景,那些寻求探测太阳中微子或漫射超新星中微子背景(DSNB)信号的人。尽管Super-Kamiokande具有较强的总体削减来减少这些剥离诱导的背景,但特定信号在额外削减之前的剩余速率远大于约6 - 18 MeV的动能的信号速率。令人惊讶的是,没有公开的计算这些背景在水中的生产和性能,虽然有这样的研究闪烁体。使用模拟代码FLUKA和理论见解,我们详细介绍了μ子如何在水中失去能量,产生次级粒子,这些次级粒子如何以及在何处产生同位素,以及它们衰变的背景特性。我们再现超级神冈测量的总背景的2倍内,这是很好的考虑到同位素产量的数量级不同,实验的一些细节是未知的,我们在这个水平。我们的研究结果打破了聚合数据的组成同位素,揭示了它们各自的生产机制,并保持它们之间的相关性。我们概述了如何使用这些信息实现更有效的背景抑制技术。减少太阳能和DSNB研究的背景,即使是几个因素,也有助于导致重要的新发现。
2014-04-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Low energy alpha-nucleus optical potential studied via (a,n) cross section measurements on Te isotopes
本工作通过测量四种Te同位素的(a,n)截面,发现Atomki-V2光学势能最佳描述低能alpha核反应,建议将其用于重元素核合成模型。
2024-06-03 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
High precision $^{113}$In($α,α$)$^{113}$In elastic scattering at energies around the Coulomb barrier for the astrophysical $γ$ process
超新星爆炸中的$γ$过程被认为可以解释硒和汞之间富含质子的同位素,即所谓的$p$核的起源。大多数的$γ$过程反应网络研究的反应速率进行预测,在豪泽-Feshbach统计模型计算使用全球光学势参数化。虽然核子+原子核光学势是相当已知的,$α$ +原子核光学势存在几个不同的参数化,并发现使用不同的参数集计算的预测之间的大偏差。通过测量库仑势垒附近能量处的弹性$α$散射角分布,提供了对不同的整体$α$ +核光学势参数集的全面检验。在E $_{c.m.}$ = 15.59和18.82 MeV下,高精度地测量了20 $^{\circ}$和175 $^{\circ}$在\textit{p}核中的$^{113}$的完全弹性α散射角分布。首次测量了$^{113}$ In($α$,$α$)$^{113}$ In反应的弹性散射截面。高精度的实验数据被用来评估最近的全球和区域$α$ +核光学势的预测。局部$α$ +核光学势的参数来自测量的角分布。利用全局和局域光学势参数化方法,计算了$^{113}$ In($α,γ$)$^{117}$ Sb和$^{113}$ In($α$,n)$^{116}$ Sb在天体物理相关能量下的反应截面.
2013-11-02 nucl-ex
Exploring the statistical properties of the neutron-deficient $^{109}$In isotope with the Oslo method
University of Oslo(奥斯陆大学);Norwegian Nuclear Research Centre(挪威核研究中心);Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学);Western Michigan University(西密歇根大学);GANIL, CEA/DRF-CNRS/IN2P3(法国国家重离子加速器和实验室(GANIL));Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
通过奥斯陆和形状方法结合数据,首次提取了$^{109}$In的核能级密度和γ射线强度函数,发现其与邻近Cd和Sn核素一致,但与现有模型预测存在显著差异,且未表现出中子分离能附近偶极强度增强,通过随机相位时间阻断近似计算解释该特征,同时用于估算辐射捕获反应截面。
2026-03-15 nucl-ex
Extracting Hypernuclear Properties from the $(e, e^\prime K^+)$ Cross Section
超核动力学的实验研究,除了对理解奇异扇区中的强相互作用至关重要之外,还具有重要的天体物理意义。对质量超过两个太阳质量的中子星的观测对稠密核物质中的超子动力学模型提出了严峻的挑战,其中许多模型预测的最大质量与数据不符。在这篇文章中,它被认为是有价值的新的见解可能会获得扩展的实验研究K介子电生产的核,包括$\isotope[208][]{\rm Pb}(e,e^\prime K^+) \isotope[208][Λ]{\rm Tl}$过程。可以利用与质子敲除反应的连接和精确的$\isotope[208][]{\rm Pb}(e,e^\prime p) \isotope[207][]{\rm Tl}$数据的可用性来实现测量的截面的很大程度上与模型无关的分析。基于核多体理论的形式主义的K介子电产生的描述框架进行了概述。
2021-04-28 nucl-ex nucl-th
r-Process Nucleosynthesis: Connecting Rare-Isotope Beam Facilities with the Cosmos
这是r过程核合成研究的一个激动人心的时刻。最近,中子星合并GW 170817被观测到非常详细的引力波和电磁辐射,从无线电到伽马射线。相关的千诺瓦的红色表明,中子星合并是一个重要的r-过程的网站。对中子星合并和核心坍缩超新星的天体物理模拟正在取得迅速进展。探测到来自下一颗银河系超新星的电子中微子和反中微子,将限制中微子驱动风的成分,并提供独特的核合成信息。最后,FRIB和其他稀有同位素束设施将很快具有引人注目的新能力,可以合成许多参与r过程的富中子核。新的能力可以显着提高我们对r过程的理解,并可能解决经典核天体物理学中的主要突出问题之一。然而,为了充分利用新的实验能力并充分解释结果,在天体物理学,天文学和核理论的许多相关领域需要大量的基础设施。我们将把这些实验的背景下,讨论天体物理模拟和观测的r-过程网站,观测恒星丰度,银河系化学演化,和核理论的结构和反应非常丰富的中子核。这篇综述论文是在2016年6月为期三周的核理论国际合作计划中发起的,我们探讨了有希望的r过程实验,并讨论了它们可能的影响,以及它们的天体物理学,天文学和核理论背景。
2018-05-12 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron-rich rare isotope production from projectile fission of heavy beams in the energy range of 20 MeV/nucleon
本文研究了在低能装置上所期望的20 MeV/核子能量范围内,重束射弹裂变产生丰中子核素的可能性。我们报告了我们的努力,从理论上描述了在这个能量范围内的多核子转移碰撞后的射弹裂变的反应机制。我们的计算主要是基于一个两步的方法:动力学阶段的碰撞是描述与现象学的深度非弹性传输模型(DIT),或与微观约束分子动力学模型(CoMD)。用统计多重碎裂模型(SMM)计算了热重弹碎片的去激发/裂变。我们比较了我们的模型计算与我们以前的实验238 U(20 MeV/核子)+208 Pb和197 Au(20 MeV/核子)+197 Au的投射裂变数据,发现总体上合理的协议。我们的研究表明,在这个能量范围内,周边重离子碰撞后的抛射体裂变提供了一条有效的途径,使富含中子的稀有同位素进入和超出天体物理r过程路径。
2016-08-24 nucl-ex nucl-th
Completing the nuclear reaction puzzle of the nucleosynthesis of 92Mo
现代物理学要解决的最大问题之一是,比铁重的元素是如何在极端的天体物理环境中产生的。这个问题的一个特别具有挑战性的部分是所谓的p核的产生,据信p核主要产生于某些类型的超新星。缺乏必要的核数据是确定确切地点和天体物理条件的障碍。本文首次测量了$^{92}$ Mo的核能级密度和平均强度函数。最先进的p-过程计算系统地低估了观测到的这种同位素的太阳丰度。我们的数据提供了严格的限制$^{91}$ Nb $(p,γ)^{92}$ Mo的反应速率,这是最后一个未测量的反应在核合成的难题$^{92}$ Mo。根据我们的结果,我们得出结论,$^{92}$钼丰度异常是不是由于核物理输入天体物理模型计算。
2016-07-21 nucl-ex
Constraining the Astrophysical p Process: Cross Section Measurement of the 84Kr(p,g)85Rb Reaction in Inverse Kinematics
核天体物理学中最大的问题之一是了解元素来自哪里以及它们是如何形成的。这项工作的重点是p过程,一个核合成过程,由一系列的光衰变反应负责产生稳定的同位素的质子丰富的稳定性。这些原子核被称为p核,不能通过众所周知的中子俘获过程产生。目前的p-过程模型严重依赖于理论来提供相关的反应速率来预测最终的p-核丰度,并且需要更多的实验数据。本工作报告的实验进行的国家超导回旋加速器实验室,NSCL,在密歇根州立大学使用ReA设施测量$^{84}$ Kr(p,$γ$)$^{85}$ Rb反应截面的逆运动学与SUN探测器。逆$^{85}$ Rb($γ$,p)$^{84}$ Kr反应是p-过程反应网络中的一个分支点,其在$^{78}$ Kr p核的生产中的敏感性研究中被强调为一个重要反应。设计并制作了一种新的氢气靶,发展了一种新的本底扣除和探测器效率计算的分析技术。将实验截面与使用NON-SMOKER和TRONS代码的标准统计模型计算进行比较。
2023-03-13 nucl-ex
Summit of the N=40 Island of Inversion: precision mass measurements and ab initio calculations of neutron-rich chromium isotopes
质量测量继续为阐明原子核结构和具有天体物理意义的情况提供宝贵的信息。在$Z = 20$和$28$质子壳层闭合之间的过渡区是特别有趣的,因为随着核变得更富中子,核变形的开始和演变。这为新兴的从头计算原子核结构模型提供了一个关键的试验场。在这里,我们提出了高精度的质量测量的富中子铬同位素使用敏感的静电多重反射飞行时间质谱仪(MR-TOF-MS)在TRIUMF的离子阱原子和核科学(TITAN)设施。我们对$^{59, 61-63}$ Cr的高精度质量测量证实了先前的结果,并且$^{64-65}$ Cr测量精度的提高使质量表面细化到N=40以上。利用从头算介质相似性重整化群,我们研究了铬同位素集体性的变化趋势,并给出了N=40的钙-镍反转岛的完整图像.
2022-04-20 nucl-ex nucl-th
Exploring the mass surface near the rare-earth abundance peak via precision mass measurements at JYFLTRAP
在离子引导同位素分离器在线(IGISOL)设施的JYFLTRAP双潘宁阱已被用于测量13个富中子稀土同位素的原子质量。其中八种核素$^{161}$ Pm、$^{163}$ Sm、$^{164,165}$ Eu、$^{167}$ Gd和$^{165,167,168}$ Tb是首次测量的。质量表面的系统学已经通过一个和两个中子分离能以及中子对隙和壳隙能量进行了研究。还研究了质子-中子对强度。研究了新的质量值对天体物理快速中子俘获过程的影响。计算的丰度分布结果在一个更好的协议与太阳的丰度模式附近的稀土丰度峰在$A\approx165$的顶部。
2019-11-22 nucl-ex
KADoNiS- The Karlsruhe Astrophysical Database of Nucleosynthesis in Stars
“卡尔斯鲁厄恒星核合成天体物理数据库”(KADoNiS)项目是一个与s过程和p过程相关的实验截面的在线数据库。它可以在http://nuclear-astrophysics.fzk.de/kadonis上找到,由两部分组成。第一部分是Bao等人1987年和2000年有关大爆炸和s-过程核合成的(n,$γ$)截面汇编的更新续篇。第二部分将是一个实验性的p-过程数据库,预计将于2005/06年冬季启动。KADoNiS项目于2005年4月启动,自2005年8月以来,第一次部分更新已上线。在本文中,我们提出了一个简短的概述的第一次更新的s-过程数据库,以及概述的状态恒星(n,$γ$)截面的所有32 p同位素。
2008-05-30 astro-ph nucl-ex
The Karlsruhe Astrophysical Database of Nucleosynthesis in Stars Project - Status and Prospects
KADoNiS(卡尔斯鲁厄天体核合成天体物理数据库)项目是一个天体物理学在线数据库,用于收集与$s$过程和$γ$过程中的核合成有关的横截面。$s$工艺数据库(www.kadonis.org)于2005年启动,目前正面临第四次更新(KADoNiS v1.0)。$γ$ -进程数据库(KADoNiS-p,www.kadonis.org/pprocess)最近进行了修订,并于2013年3月重新启动。这两个数据库都是重离子核合成实验截面的汇编。对于$s$过程,给出了$^{1}$ H和$^{210}$ Bi之间的360多种同位素在$kT$ = 5-100~keV范围内的麦克斯韦平均截面。对于$γ$ -过程数据库,收集了来自$(p,γ), (p,n), (p,α), (α,γ), (α,n)$的所有可用实验数据,以及在各自的伽莫夫窗口中或接近各自的伽莫夫窗口的$^{70}$ Ge和$^{209}$ Bi之间的$(α,p)$反应,并且可以与理论预测进行比较。这两个数据库的目的是方便用户快速查阅与天体物理学有关的能源区域的现有数据。
2014-08-16 astro-ph.SR nucl-ex
The thermal neutron capture cross section of the radioactive isotope $^{60}$Fe
50%的重元素丰度是在不同的恒星场景中通过慢中子俘获反应产生的。基本的核合成模型需要输入中子俘获截面。我们银河系中活跃核合成的基本特征之一是观测到长寿命的放射性同位素,例如半衰期为$2.60\times10^6$年的$^{60}$ Fe。为了在宇宙中重现这种$γ$ -活动,必须可靠地理解$^{60}$ Fe的核合成。Paul-Scherrer研究所生产的$^{60}$ Fe样品在美因茨约翰内斯古腾堡大学的研究反应堆中用热中子和超热中子活化。首次测量了$σ_{\text{th}}=0.226 \ (^{+0.044}_{-0.049})$ b的热中子俘获截面。可以确定共振积分的$σ_{\text{RI}} < 0.50$ b的上限。外推到天体物理学有趣的能量制度之间的$kT$ =10 keV和100 keV说明,直接捕获组件的s波部分可以忽略不计。
2015-07-11 astro-ph.IM nucl-ex
Reaction Rate Sensitivity of the Production of $γ$-ray Emitting Isotopes in Core-Collapse Supernova
核心坍缩超新星(CCSNe)中产生的放射性同位素提供了对驱动坍缩机制和元素丰度起源的潜在过程的有用见解。他们的研究汇集了主要的物理学研究,包括核反应速率的实验测量,天体物理建模和PDMATHAMM射线观测。在这里,我们确定了关键的核反应速率的可观察到的放射性同位素的核合成爆炸硅燃烧期间CCSNe。使用核反应网络计算器SkyNet和当前的REACLIB反应速率,我们演变的温度-密度-时间轮廓的最里面的$0.45~M_\odot$喷出物从核心的崩溃和爆炸的$12~M_\odot$明星。通过将3403个反应速率单独变化100倍,我们确定了141个反应,这些反应导致了感兴趣的同位素的显著差异,即$^{43}$ K、$^{47}$ Ca、$^{44,47}$ Sc、$^{44}$ Ti、$^{48,51}$ Cr、$^{48,49}$ V、$^{52,53}$ Mn、$^{55,59}$ Fe、$^{56,57}$ Co和$^{56,57,59}$ Ni。对于这些反应中的每一个,我们提出了一种新的方法来提取相关的同位素的核合成的温度范围内,得到的温度范围内的$T = 0.47$ $6.15~$ GK。将STARLIB反应速率不确定性的变化限制在$1σ$内,进一步将所识别的反应减少到48个关键速率,这可以用于指导未来的实验研究。完整结果以表格形式呈现。
2020-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Improved Direct Measurement of the 64.5 keV Resonance Strength in the 17O(p,a)14N Reaction at LUNA
$^{17}$ O(p,$α$)$^{14}$ N反应在从渐近巨星分支星到经典新星的各种天体物理场景中起着关键作用。它影响了稀有同位素的合成,如$^{17}$ O和$^{18}$ F,这些同位素可以为天体物理模型提供约束。地下核天体物理实验室加速器对$E_{\rm R}~=~64.5$ ~keV共振强度进行了新的直接测定,由于地下本底显著降低和实验条件普遍改善,得到了迄今为止最准确的值$ωγ= 10.0 \pm 1.4_{\rm stat} \pm 0.7_{\rm syst}$ ~neV。在$^{18}$ F中,在$E_{\rm x} = 5672$ ~keV处的对应态的(裸)质子部分宽度为$Γ_{\rm p} = 35 \pm 5_{\rm stat} \pm 3_{\rm syst}$ ~neV。这个宽度是约2倍高于先前估计,从而导致2倍的增加,在$^{17}$ O(p,$α$)$^{14}$ N反应速率在天体物理温度相关的壳氢燃烧红巨星和渐近巨星分支星。新的速率意味着较低的$^{17}$ O/ $^{16}$ O比值,对解释这些恒星的天体物理观测值具有重要意义。
2016-10-03 nucl-ex
Big Bang Nucleosynthesis and the Helium Isotope Ratio
在大爆炸核合成过程中,寻找偏离物理学标准模型的传统方法包括仔细而微妙地测量由氦组成的重子的质量分数。最近对这个量的测量暂时支持了超越标准模型的新物理学,但从历史上看,这种方法受到了隐藏的系统不确定性的影响。在这封信中,我表明,原始氘丰度和原始氦同位素比的联合测量有可能提供一个新的物理学超越标准模型的补充和可靠的探针。利用最近对原始氘丰度的测定,并假设测得的太阳前3 He/4 He陨石丰度反映了原始值,可以对中微子种类的有效数量设定一个界限,Neff(BBN)= 3.01(+0.95-0.76,95%置信度)。虽然这个Neff值支持标准模型,但目前还不清楚太阳系形成前的3 He/4 He比值是否反映了原始值。在近乎原始的环境中对氦同位素比率进行新的天体物理测量,加上对几个重要核反应(其中一些已经在尝试中)的最新计算和实验值,将大大改善对可能偏离标准模型的限制。为此,我描述了一种分析策略,以测量从附近的低金属丰度H II区域发出的3 He I通量。所提出的技术可以尝试与下一代的大型望远镜,并将更容易实现在金属贫乏的H II区域与静态运动学。
2015-10-09 astro-ph.CO nucl-ex
Mass Measurements of Neutron-Rich Gallium Isotopes Refine Production of Nuclei of the First r-Process Abundance Peak in Neutron Star Merger Calculations
本文报道了利用TRIUMF公司的原子核科学用离子阱(TITAN)对富中子Ga同位素$^{80-85}$ Ga的质量测量。测量确定的质量$^{80-83}$镓与以前的测量结果吻合得很好。首次测量了$^{84}$ Ga和$^{85}$ Ga的质量。达到了$25-48$ keV之间的非线性。新的质量值降低了与产生A $\approx$ 84同位素的\emph{r}过程相关的核不确定性,该过程适用于可能与产生蓝色千诺瓦的双中子星(BNS)合并一致的天体物理条件。我们的核合成模拟证实,BNS合并可能有助于第一个丰度峰在中等富中子条件下的电子分数$Y_e=0.35-0.38$。
2020-01-30 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Production cross sections and angular distributions of neutron-rich rare isotopes from 15 MeV/nucleon Kr-induced collisions: toward the r-process path
本文介绍了我们最近对能量为15 MeV/核子的重离子核反应中射弹碎片的截面和角分布的研究。本文研究了86 Kr(15 MeV/核子)束流与重靶(~(64)Ni,~(124)Sn和~(238)U)碰撞产生丰中子核素的截面和角分布。我们以前在德克萨斯A & M工作的实验数据与模型计算进行了比较。我们的计算是基于一个两步的方法:动力学阶段的碰撞描述,首先,现象学的深度非弹性传递模型(DIT),或者,与微观约束分子动力学模型(CoMD)。用统计多重碎裂模型(SMM)对热重弹碎片进行了去激发。所采用的模型对现有数据进行了总体良好的描述。此外,我们还计算了92 Kr(15 MeV/核子)的放射性核束与238 U靶的相互作用。我们观察到,多核子转移机制导致非常丰富的中子核素的天体物理r-过程的路径。
2021-03-19 nucl-ex nucl-th
Production of Quasi-Stellar Neutron Field at Explosive Stellar Temperatures
中子引起的不稳定同位素反应在天体物理学情景中发生的核合成$i$ -、$r$-、$p$-、$rp$ -和$νp$ -过程中发挥关键作用。虽然使用中子飞行时间方法可以直接测量长寿命不稳定同位素的截面,但目前可用的中子强度($\approx10^{6}$ n/s)需要大样本,这对于寿命较短的同位素是不可行的。在过去的40年里,$^{7}$ Li $(p,n)$反应已经被用来在$\approx$ 0.3 GK的恒星温度下提供具有显著更高强度的中子场,使得沿着$s$ -过程路径的许多横截面的成功测量成为可能。在本文中,我们描述了一种新的方法,使用该反应在$\approx$ 1.5-3.5 GK的温度下产生中子场,与对流壳层C/Ne燃烧、爆炸性Ne/C燃烧和核心坍缩超新星等情景有关。这种方法将允许在爆炸温度下直接测量许多重要反应的截面,例如$^{26}$ Al $(n,p)$、$^{75}$ Se $(n,p)$和$^{56}$ Ni $(n,p)$。
2020-02-27 nucl-ex physics.ins-det
Re-evaluation of the $^{16}$O($n$,$γ$)$^{17}$O cross section at astrophysical energies and its role as neutron poison in the $s$ process
双魔核$^{16}$ O在天体物理能区的中子俘获截面很小,只有几十微巴恩。尽管如此,由于$^{16}$ O的高丰度,它在天体物理慢中子俘获($s$)过程中起着重要的中子毒物作用。我们在本文中提出了一个重新评估现有的实验数据$^{16}$ O($n,γ$)$^{17}$ O和推导出一个新的建议之间的麦克斯韦平均截面(MACS)$kT$ = 5 $-$ 100 keV。我们的新建议是较低的高达$kT$ = 60 keV相比,以前的建议值,但高达14\%,在$kT$ = 100 keV。我们探讨这种不同的能量依赖于弱$s$ -过程中的核心氦($kT$ = 26千电子伏)和壳碳燃烧($kT$ = 90千电子伏)在大质量恒星的$^{16}$ O是最丰富的同位素的影响。
2016-05-09 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Cross Sections from 800 MeV Proton Irradiation of Terbium
用800 MeV质子辐照单个铽箔,以确定生产医学,天体物理学和基础科学研究中感兴趣的镧系元素同位素的潜力,并为核数据库做出贡献。在箔中产生的同位素通过伽马能谱进行定量。截面的36个同位素产生的照射的报告和预测的MCNP 6运输代码使用的CEM03.03,贝尔蒂尼,和INCL+ABLA事件发生器进行比较。我们的研究结果表明,需要准确地考虑裂变和相对轻的目标核,如铽在800 MeV的核反应的建模分裂。的预测能力的代码被发现是不同的每个事件发生器测试,但在质量区域的spectrometry反应占主导地位的产品产量是令人满意的。然而,没有一个事件发生器的结果与测量数据完全一致。
2012-07-05 nucl-ex nucl-th
Proton induced reaction on $^{108}$Cd for astrophysical p-process studies
本研究测量了天体物理p过程相关能区下$^{108}$Cd的质子俘获截面与S因子,结合TALYS-1.96模型优化计算参数并验证吻合度,更新了反应速率数据,为p过程研究提供实验支撑。
2024-11-02 nucl-ex nucl-th
Constraining the $^{12}$C+$^{12}$C astrophysical S-factors with the $^{12}$C+$^{13}$C measurements at very low energies
我们利用地下计数实验室在极低的本底下对能量低至$E\rm_{c.m.}$ =2.323 MeV的$^{12}$ C+ $^{13}$ C系统进行了活度测量,测得$^{12}$ C($^{13}$ C,$p$)$^{24}$ Na截面为0.22(7)nb.利用使用实验数据校准的统计模型导出$^{12}$ C+ $^{13}$ C融合截面。我们对$^{12}$ C+ $^{13}$ C聚变截面的新结果是碳同位素系统中的第一个决定性证据,它排除了唯象阻碍模型预测的天体物理S因子最大值的存在,同时证实了其他模型预测的S因子向低能方向上升的趋势,如CC-M3 Y +Rep,DC-TDHF,KNS,SPP和ESW。在用我们的数据对模型预测进行归一化后,建立了恒星能量下$^{12}$ C+ $^{12}$ C聚变截面的更可靠的上限。
2019-09-16 nucl-ex nucl-th