Proton-rich nucleosynthesis and nuclear physics
虽然爆炸性核合成的详细条件是从天体物理模型中推导出来的，但核物理决定了丰度产额的基本模式，而不仅仅是平衡过程。专注于nu-p-和伽马过程，一般核合成功能的天体物理模型的范围内，但（大多）独立的细节建模，提出。剩余的不确定性，由于不确定的Q值和反应速率进行了讨论。
2013-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Effect of nuclear structure on Type Ia supernova nucleosynthesis
在超新星爆发和核合成研究中，原子核结构、原子核中的弱过程和天体物理之间的关系变得十分明显。在这篇简短的文章中，我报告了过去几年在计算铁族核的电子俘获和β衰变率方面取得的进展。我还报告这些利率的应用程序Ia型核合成研究。
2000-12-08 nucl-th
Radiative neutron capture reaction rates for stellar nucleosynthesis
该研究针对恒星核合成中五个重要中子俘获反应，利用核统计模型计算反应率，并拟合成温度多项式，为天体物理应用提供关键核数据。
2023-08-03 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
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
Nuclear Aspects of Nucleosynthesis in Massive Stars
介绍了一套新的大质量恒星恒星演化和核合成计算的初步结果。这些结果是用扩展到Bi的反应网络得到的。讨论的重点是在前和后爆炸核合成的核速率的重要性。需要进一步的实验来研究特定的反应和核特性（光学α +核势）的强调。
2000-08-31 astro-ph nucl-th
The impact of nuclear uncertainties on the p-process nucleosynthesis in Supernovae
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学天体物理学与天文学研究所）
研究核不确定性对超新星中p-过程核合成的影响，通过多种方法量化相关不确定性，发现光中子发射不确定性主导总体预算，主要源于局部参数变化，许多关键反应涉及稳定核可实验获取，为理解该过程提供新认识。
2026-07-13 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
New Nuclear Physics for Big Bang Nucleosynthesis
我们讨论了核反应，它可能在大爆炸核合成（BBN）中发挥作用。这些反应中的大多数涉及锂和铍同位素，其中一些反应的速率以前没有包括在BBN计算中。这些反应很少在实验室中得到很好的研究。我们还讨论了这些反应中的新效应，包括核靶态的热布居、共振增强和非热中子反应产物。我们进行的敏感性研究表明，即使考虑到相当大的核物理的不确定性，这些核反应中的大多数具有最小的杠杆作用的标准BBN丰度产量的6Li和7Li。虽然有几个有可能改变收益率显着，我们认为，这是不太可能的。
2010-08-04 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Neutron capture rates and r-process nucleosynthesis
r-过程核合成的模拟需要从稳定线到中子滴线的数千个丰中子核素的核物理信息。虽然可以说r过程最重要的核数据是质量和β衰变率，但单个中子俘获率在确定最终的r过程丰度模式方面也非常重要。在这里，我们考虑中子俘获率在形成A~80峰和稀土峰中的影响。
2013-08-31 nucl-ex nucl-th
Progress in Nuclear Astrophysics: a multi-disciplinary field with still many open questions
核天体物理是一个多学科交叉的领域，对核数据的需求量巨大。在它的各个领域中，恒星演化和核合成显然与核物理学关系最密切。天体物理学应用对核数据的需求对实验技术以及现有核模型的鲁棒性和预测能力提出了挑战。尽管过去几年取得了令人印象深刻的进展，但仍然存在重大问题和困惑。在目前的贡献，只有几个核天体物理学的具体方面进行了讨论。这些涉及到一些实验进展有关的测量的关键反应的相关性的所谓的s-和p-过程的核合成，在理论上的努力，在预测核特性的异国情调的富中子核的兴趣r-过程的核合成，以及最近引进的机器学习技术在核天体物理学的应用。
2022-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Impact of nuclear mass models on $r$-process nucleosynthesis and heavy element abundances in $r$-process enhanced metal-poor stars
本研究分析了四种核物理模型对快中子捕获过程核合成的影响，发现WS4模型预测值与实验数据高度吻合，能准确重现贫金属星中的重元素丰度，证明其核数据对该研究至关重要。
2024-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
"Nuclear thermometers" reveal the origin of the universal r-process nucleosynthesis
本研究利用作为“核温度计”的巨偶极共振，通过实验数据和壳模型计算发现r过程温度下对称能增强，揭示了中子星并合中普遍r过程核合成的起源。
2024-11-26 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Nuclear reaction rates and the primordial nucleosynthesis
大爆炸核合成（BBN）中元素原始丰度的理论预测受到输入核反应速率的不确定性的支配。我们调查的效果修改这些反应速率轻元素丰度产率在BBN取代现有的88个反应速率的35。我们已经研究了这些产率作为演化时间或温度的函数。我们发现，使用这些新的反应速率的结果，在氦的质量分数只有一点点增加，在BBN计算中得到以前。这允许洞察的作用，核反应速率在设置的中子质子比在BBN时代。我们观察到，即使有相当大的核物理的不确定性，这些核反应中的大多数具有最小的影响，标准的BBN丰度产额的$^6$锂和$^7$锂。
2011-11-15 astro-ph.CO nucl-ex nucl-th
Re-investigation of neutron capture by 84Kr and 86Kr in the s-process nucleosynthesis
本研究利用统计模型程序Talys v1.96再研究s过程中84Kr、86Kr的中子俘获过程，分析核能级密度的影响，所得结果与既往研究吻合，且通过微调核性质复现了实验数据。
2024-10-09 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Toward precision mass measurements of neutron-rich nuclei relevant to $r$-process nucleosynthesis
铁以外的重元素在何处、何时以及如何富集我们的宇宙，这一悬而未决的问题引发了核物理研究的新时代。在所有相关的核物理输入中，非常富含中子的核素的质量是揭示铁以外重元素起源的关键量。虽然精确测定这种性质是一个巨大的挑战，但近几十年来已经取得了巨大的进展，它对原子核结构和天体物理核合成研究都做出了重大贡献。在这篇综述中，我们首先回顾了我们目前对核质量面的认识，强调了核质量精度在$r$过程计算中的重要性。然后，我们用几个选定的例子讨论了各种核质量测量方法的最新进展对于每一种方法，我们专注于最近的突破，并讨论可能的方法，提高加权的$r$过程核素。
2015-08-04 hep-ex nucl-ex nucl-th
Sensitivity studies for r-process nucleosynthesis in three astrophysical scenarios
在快速中子俘获或r-过程核合成中，重元素通过一系列中子俘获和β衰变积累，其中涉及数千个远离稳定的原子核。虽然我们了解了r过程如何进行的基本原理，但它的天体物理学位置仍然不确定。我们用来测试潜在天体物理场景的核网络模拟需要核物理数据（质量、β衰变寿命、中子俘获率、裂变概率），这些数据涵盖了从稳定谷到中子滴线的所有核，这些核位于核图表的富中子一侧。在这里，我们讨论最近的敏感性研究，旨在确定哪些个别的核数据是最重要的r-过程计算。我们考虑三种类型的天体物理学的情况：一个传统的热r-过程，一个冷r-过程中的温度和密度迅速下降，和一个中子星合并轨迹。
2013-08-31 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
Presolar grain isotopic ratios as constraints to nuclear and stellar parameters of AGB nucleosynthesis
最近的演化低质量恒星（与$M \lesssim 3M_\odot$）的模型，经历AGB阶段的假设，磁通量管浮力驱动的形成$^{13}$ C水库在富氦层。我们说明了它们的重要性质，显示了对流包层下方产生的低丰度的$^{13}$ C如何阻碍初级$^{14}$ N的形成以及随后合成中等质量核，如$^{19}$ F和$^{22}$ Ne。因此，在上述模型中，它们的生产具有纯粹的次要性质。初级$^{22}$ Ne的短缺也对降低中子密度有重要影响。另一个属性涉及AGB风，这是可能保留富C的子组件，隔离的磁张力，即使当信封组成是O-丰富。因此，在比以前设想的更早的阶段中发现了形成富碳化合物的条件。这些问题，连同与几个核物理量的不确定性，讨论了在光的同位素混合物的S-过程元素的恒星起源的前太阳SiC颗粒，这提供了重要的和精确的约束，否则不确定的参数。通过比较核合成的结果与测量的SiC数据，有人认为，这样一个详细的一系列的约束表明，需要新的测量电离等离子体中的弱相互作用率，以及中子捕获截面，特别是附近的N = 50和N = 82的中子幻数。尽管如此，我们的模型的特殊性使我们能够实现适合到目前为止从未在以前发表的尝试中获得的质量的前太阳粒数据。
2021-07-26 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Nuclear Reaction Network for Primordial Nucleosynthesis: a detailed analysis of rates, uncertainties and light nuclei yields
我们详细分析了标准的原始核合成方案。特别讨论了详细预测轻核素丰度所涉及的关键理论问题，如弱反应速率、中微子退耦和核速率模型。我们还进行了新的分析，现有的数据进入核合成反应网络的主要核过程，特别强调其不确定性，以及在确定相应的不确定性轻核素理论估计的作用。利用从宇宙微波背景各向异性测量得到的重子密度，讨论了2H、3He、4He和7Li的理论结果与实验结果的现状。
2018-03-22 astro-ph hep-ph nucl-th
Impact of new data for neutron-rich heavy nuclei on theoretical models for $r$-process nucleosynthesis
目前的模式为$r$过程进行了总结，强调从核物理测量和天文观测的关键约束。特别是，我们分析了核物理输入的重要性，如β衰变率、核质量、中子俘获截面、β缓发中子发射、自发裂变概率、β和中子诱发裂变、裂变碎片质量分布;中微子诱导的反应截面等，我们强调模型的影响$r$过程核合成新测量的$β$衰变半衰期，质量和光谱学的富中子核附近的$r$过程的路径。我们概述了r过程核合成的中微子驱动风以上的原中子星在核心坍缩超新星随着磁流体动力学喷流的可能性旋转超新星爆炸模型。我们还考虑了中子星合并作为r过程环境的可能性。新测量的核性质远离稳定性的一个关键结果是封闭中子壳附近富中子同位素的壳猝灭程度。这导致对$r$ -过程核合成的位点的重要限制，其中冻结发生在快速的时间尺度上。
2016-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Evolution and Nucleosynthesis of Massive Stars and Related Nuclear Uncertainties
评述了对天体物理反应速率预测有重要意义的原子核性质。在第一部分中，最近的模拟演化和核合成的恒星之间的15和25太阳质量。这项研究是用来说明所需的核输入，以及给一些例子的敏感性，某些利率。第二部分集中在核率的统计模型（豪泽-费什巴赫）和直接捕获（DWBA）的预测。一些重要的成分得到解决。更详细地讨论了预测能级密度，宇称分布和光学α +核势的方法。
2003-06-13 astro-ph nucl-th
On Solar System and Cosmic Rays Nucleosynthesis and Spallation Processes
本文简要介绍了太阳系和宇宙射线中的核素丰度及其合成机制。本文讨论了spp过程在核合成中的作用。对与核天体物理学有关的散射截面的最近测量、汇编、计算和评价作了简短的回顾。结果表明，在过去的一些天体物理模拟中，旧的实验核数据和理论截面是在最近的测量和计算不符合。建议采用最近测量和可靠计算的核截面进行新的天体物理模拟，进一步研究以获得更好的截面，并为天体物理产生评估的天体截面库。
2000-08-24 astro-ph nucl-ex nucl-th
Impact of nuclear masses on r-process nucleosynthesis: bulk properties versus shell effects
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung（GSI亥姆霍兹重离子研究中心）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
研究核质量模型对r过程核合成的影响，发现整体性质对核素分布影响小，而局部壳效应主导丰度变化。
2026-03-30 astro-ph.HE nucl-th
Uncertainties in s-process nucleosynthesis in low mass stars determined from Monte Carlo variations
发生在低质量恒星中的主要s过程产生了大约一半比铁重的元素。因此，确定核物理不确定性对这一过程的重要性和影响非常重要。我们已经进行了广泛的核反应网络计算使用个人和温度依赖的不确定性，涉及元素比铁重的反应，在蒙特卡罗框架内。使用这种技术，我们确定的不确定性，主要的s-过程的丰度预测，由于核的不确定性链接到弱相互作用和中子捕获比铁重的元素。我们还确定了主导这些不确定性的关键核反应。我们发现，$β$ -衰变率的不确定性只影响少数核素附近的S-过程分支，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的核不确定度一般很小（小于50%）。然而，有三个关键的反应是突出的，因为它们显著地影响了大量核素的不确定性。它们是$^{56}$ Fe（n，$γ$）、$^{64}$ Ni（n，$γ$）和$^{138}$ Ba（n，$γ$）。我们讨论了未来的实验中，减少本研究中确定的关键反应的不确定性的前景。
2018-05-03 astro-ph.SR 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
Reexamining the temperature and neutron density conditions for r-process nucleosynthesis with augmented nuclear mass models
我们探索的影响，核质量的r-过程核合成所需的温度和中子密度的条件下，使用四个核质量模型增强了最新的原子质量评估。对于每一个模型，我们推导出的条件下观察到的丰度峰在质量数A ~ 80，130，和195的等待点近似下，并进一步确定的条件，可以最好地再现的r-过程丰度模式（r-模式）推断的太阳系和银河系晕中的贫金属恒星观察。我们发现：（1）在A ~ 80和195处产生丰度峰的条件有很大的不同，这表明，至少对某些核质量模型来说，这两个峰不是同时产生的;（2）N = 126闭合中子壳层临界等待点（CWP）核所需的典型条件与N = 126闭合中子壳层临界等待点（CWP）核所需的典型条件有明显的重叠。（3）N = 82的CWP核所需的典型条件可以重现在贫金属星HD 122563上观测到的r-斑图，这与太阳的r-斑图有很大的不同。我们还研究了核质量的不确定性如何影响r-过程所需的条件，并确定了一些关键的核，包括76镍到78镍，82锌，131镉，和132镉在稀有同位素束设施的精确质量测量。
2013-01-30 astro-ph.SR nucl-th
Pygmy resonances and nucleosynthesis
基于核基态的自洽密度泛函理论和核激发态的多声子自由度扩展的QRPA形式主义的微观理论方法被应用于研究称为侏儒共振的新低能模式。该方法的优点是统一描述了低能多声子激发、侏儒共振和芯极化效应。这是至关重要的理解在低能量的核响应函数的精细结构。核反应函数的精确知识方面的中子阈值进行了讨论，在核合成。
2014-11-14 nucl-th
Topology of nuclear reaction networks of interest for astrophysics
我们对宇宙中观测到的元素丰度的理解，源于大爆炸期间的核反应或恒星环境中的核合成，需要基于多维核合成计算的理论分析，涉及通过数千个核过程连接的数百个核。直到最近，完整的核合成网络计算仍然是计算昂贵和禁止的。由马玉刚领导的一个中国小组最近发表的一篇文章[1]证明，过去十年中为研究复杂网络而开发的先进计算算法正在为最终实现核天体物理学的这一最终目标铺平道路。
2020-05-15 nucl-th
Nuclear weak interaction rates in primordial nucleosynthesis
我们计算选定的轻核的弱相互作用率在大爆炸核合成（BBN）的时代，我们评估这些速率对核丰度流的历史和最终的轻元素丰度产量的影响。我们考虑了~ 3 He和~ 7 Be上的电子和电子反中微子俘获，以及~ 3 H和~ 7 Li上的正电子俘获和电子中微子俘获的逆过程。我们还计算了正电子和电子中微子在6 He上的俘获率。在适当的情况下，我们计算β和正电子衰变跃迁。正如预期的那样，最终的标准BBN丰度产率几乎没有受到这些弱过程的影响，尽管核流历史可能会有轻微的改变。然而，非标准BBN场景，例如，那些涉及与高能末态中微子的平衡粒子衰变的过程可能会受到这些过程的影响。
2010-09-01 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Following nuclei through nucleosynthesis: a novel tracing technique
天体物理核合成是原子核通过核反应和衰变形成新核的一系列不同过程。核合成的复杂性，可能涉及成千上万个核之间的成千上万个相互作用，使得很难使用标准方法孤立地研究这些相互作用中的任何一个。在这项工作中，我们提出了一种新的技术，核合成示踪，我们用来量化的具体作用的个别核反应，衰变和裂变过程的关系，作为一个整体的核合成。我们应用这种技术来研究裂变和$β^{-}$衰变，因为它们发生在快速中子俘获（$r$）过程的核合成。
2020-08-13 nucl-th
Probing nuclear observables via primordial nucleosynthesis
我们研究了原始核丰度对基本核观测量的依赖性，如结合能，散射长度，中子寿命，\textit{etc.}通过改变这些量。的数值计算进行了四个公开的代码，从而促进了调查的模型依赖（系统）的不确定性，这些依赖性。此外，考虑到速率对某些相关参数的敏感性对温度的依赖性，导致最终原始丰度的敏感性降低，这在某些情况下是明显的。这些影响被认为是相关的核丰度的基本参数，如夸克质量或耦合的核参数研究的依赖性。
2022-08-26 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
Theoretical calculation of nuclear reactions of interest for Big Bang Nucleosynthesis
标准大爆炸核合成（BBN）预测了早期宇宙中轻元素的丰度。即使与实验数据的总体一致性较好，但在${}^7$ Li和${}^6$ Li的残余丰度上仍存在一些差异。为了排除或确认这些情景，BBN模型需要精确的输入参数，特别是BBN核反应网络的横截面。然而，由于库仑势垒对截面的抑制使得测量非常困难，并且因此受到大的系统误差的影响。因此，可靠的理论计算结果的根本，以减少不确定性。在这项工作中，我们提出了一个理论研究的两个核反应连接到${}^6$锂丰度和最近的$α$ +d $\rightarrow$ ${}^6$锂+ $γ$和p+ ${}^6$锂$\rightarrow$ ${}^7$ Be+ $γ$辐射捕获。对于第一个反应，我们使用一个所谓的从头算方法，在该方法中，我们解决了完整的六体问题，通过使用现实的核势来描述核子相互作用。特别是，我们集中在计算和表征的最终状态的反应，${}^6$锂基态，专注于电磁静态结构和相关的量从天体物理的角度来看，如渐近归一化系数。为了做到这一点，我们使用的超球谐方法开发的比萨集团提供了第一次使用这种方法的可能性超过A = 4核系统。第二个反应，而不是研究通过使用两体簇的方法，其中质子和${}^6$锂被认为是无结构的粒子。在这项工作中获得的发射光子的角分布被LUNA合作组织用来确定用于测量反应的探测器的效率。
2020-12-15 nucl-ex nucl-th
Nuclear Structure Studies of Neutron-Rich Nuclei : Astrophysical Implications
这里提出了三个主要性质的核力的影响壳隙的振幅，核结合能以及核$β$ -衰变性质远离稳定性，这是所有的关键成分建模的r-过程核合成。这些特性来自于在全球不同设施中进行的实验，使用了多种最先进的实验技术，包括转移和敲除反应。对r过程核合成以及超重元素稳定性的预期后果进行了讨论。
2017-01-10 nucl-ex nucl-th
Progress in Nuclear Astrophysics of East and Southeast Asia
核天体物理学是核物理学和天体物理学的一个跨学科研究领域，寻求一个问题的答案，即如何理解宇宙的演化与我们所了解的核过程。本文综述了东亚和东南亚的核天体物理研究活动，包括天文学、实验和理论核物理以及天体物理。选取了Li问题、恒星临界核反应和性质、致密物质性质、r过程核合成和$ν$过程核合成等几个热点问题进行了详细的讨论。介绍了一些未来的亚洲设施，以及物理前景。
2021-08-09 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Recent Progress in Nuclear Astrophysics
该手稿回顾了近年来在核天体物理学各个方面取得的进展，包括恒星核合成、超新星坍缩和爆炸的核方面、中微子诱导的反应及其在超新星机制和核合成中的可能作用、双星系统中的爆炸性氢燃烧，以及最后对超新星遗迹中$γ$射线的观测。
1999-01-14 nucl-th
Pasta Nucleosynthesis: Molecular dynamics simulations of nuclear statistical equilibrium
背景资料：由于短程核吸引力和长程库仑排斥力之间的竞争，预计在略低于饱和密度的核物质中会出现奇异的非球形核面食形状。目的：我们探讨的影响，核面食核合成，在中子星合并，冷致密的核物质喷射和减压。方法：我们使用51200和409600个核子在GPU上进行经典的分子动力学模拟。我们将我们的模拟区域从初始密度0.080 fm^{-3}扩展到0.00125 fm^{-3}。我们研究了T =0.5、0.75和1.0 MeV时Y_P=0.05、0.10、0.20、0.30和0.40的质子分数。我们使用聚类算法计算得到的系统的组成。结果：我们发现最终的成分是在很好的协议与核统计平衡模型的温度为0.75和1兆电子伏。然而，当T = 0.5MeV时，当质子分数大于YP =0.2时，分子动力学模拟得到的结果是非平衡的，并且是大的棒状核。结论：我们的MD模型是有效的，在更高的密度比简单的核统计平衡模型，并可能有助于确定初始温度和质子分数的物质喷射合并。
2014-12-29 astro-ph.HE nucl-th
Impact of Nuclear Level Density on $r$-Process Rare-Earth Peak Nucleosynthesis
College of Physics, Jilin University（吉林大学物理学院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）
该研究针对r-过程稀土峰，利用6种NLD模型在3种天体场景开展模拟，发现NLD的系统偏差会改变核流、消除对质子奇偶性的依赖，凸显了采用自洽微观输入的必要性。
2026-08-28 astro-ph.HE nucl-th
New Nuclear Reaction Flow during r-Process Nucleosynthesis in Supernovae: Critical Role of Light Neutron-Rich Nuclei
我们研究了轻丰中子核在超新星r过程核合成中的作用。以往对r过程的研究主要集中在重不稳定核的反应流上。虽然核反应网络包括几千个重核，但在这些研究中仅使用了通过稳定线附近的轻质量核的有限反应流。然而，在中微子驱动风中r过程的可行方案中，初始条件是由中子，质子和电子-正电子对组成的高熵热等离子体经历强烈的中微子通量。在这样的环境中，轻质量核和重核在种子核和r-过程元素的产生中将发挥重要作用。因此，我们已经扩展了我们的全隐式核反应网络，使其包括Z $ \leq 10$的中子滴线以下的所有核，以及Z $ \geq 10$的更大网络。在目前的核合成研究中，我们利用大规模SNeII爆炸的风模型来研究这个扩展网络的影响。我们发现，一个新的核反应流路打开在非常轻的中子丰富的区域。这种新的核反应流可以改变最终的重元素丰度多达一个数量级。
2001-07-19 astro-ph nucl-th
Core-collapse supernova simulations with reduced nucleosynthesis networks
本研究开展含核反应网络的核心坍缩超新星模拟，发现核反应能量可提升爆发能量、维持晚期外流并合成更多富中子核素，同时指出原位与异位反应网络的抛射物计算存在系统差异，凸显大型原位网络的重要性。
2023-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Neutrinos, Rare Isotopes of Exotic Nuclei and Nuclear Astrophysics
讨论了中微子物理学、天体物理学场所中元素的核合成、稀有奇异核的实验室测量和天文观测之间的联系。强调了中微子所起的关键作用，并强调了中微子物理与核合成之间的密切联系。
2014-10-21 nucl-th
The sensitivity of r-process nucleosynthesis to the properties of neutron-rich nuclei
太阳系中大约有一半的重元素是由快速中子俘获或r过程核合成产生的。在r-过程中，重元素通过一系列中子俘获和β衰变积累，其中强烈的中子通量将物质推向中子滴线。因此，用于测试r-过程的潜在天体物理场景的核网络模拟需要数千个远离稳定的原子核的核物理数据（质量、β衰变寿命、中子俘获率、裂变概率）。这些数据中只有一小部分是实验测量的。在这里，我们讨论了最近的灵敏度研究，旨在确定核的性质是最关键的r-过程计算。
2013-08-31 nucl-ex nucl-th
Evidence for nucleosynthesis in supernova $γ$-process: Universal scaling on p-nuclei
通过对太阳系丰度的分析，我们发现了p核和s核的两个普适标度律。这些结果表明，超新星（SN）爆炸中的γ过程是最有希望的p核起源，近50年来，人们一直在讨论许多可能的核反应和位置。此外，刻度提供了新的概念：伽马过程的普遍性和新的核宇宙计时器。我们对典型的核塌缩SN爆炸模型进行了γ过程核合成计算，计算结果满足观测标度。
2004-09-28 astro-ph nucl-ex nucl-th
Uncertainties in $ν$p-process nucleosynthesis from Monte Carlo variation of reaction rates
有人认为，当热的、致密的、富含质子的物质在强反中微子流中膨胀时，会发生$ν$ p过程。在这样的环境中，富质子核素可以在质子捕获和（n，p）反应的序列中产生，其中自由中子通过$\overlineν_\mathrm{e}+\mathrm{p} \rightarrow \mathrm{n}+\mathrm{e}^+$反应原位产生。详细的流体动力学演化决定了核合成路径从N = Z线的何处断开，以及它在核图上的位置。在这项工作中，采用大规模蒙特卡罗方法研究了由于核反应速率的不确定性而导致的最终同位素丰度的不确定性，同时改变了一万个反应。由于尚未确定$ν$ p过程的确定天体物理学位置，因此对大范围的模型条件进行了研究。目前的参数研究提供了，为每一个模型，确定的关键核反应主导的不确定性，为一个给定的核素丰度。由于$ν$ p过程中出现的所有速率都涉及不稳定核，因此只有理论速率可用，最终丰度的不确定性大于更接近稳定的核合成过程。然而，大多数不确定性仍然低于三个因素的轨道与强大的核合成。更极端的条件允许生产更重的核素，但显示出更大的不确定性，因为在许多速率的不确定性的积累，因为核合成的终止不是在平衡条件下。研究还发现，${}^{92}$ Mo和${}^{94}$ Mo丰度的太阳比在不确定度范围内可以重现。
2019-07-30 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
r-Process Nucleosynthesis With Ab Initio Nuclear Masses Around The N=82 Shell Closure
Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Center for Computational Sciences, University of Tsukuba（筑波大学计算科学中心）；ExtreMe Matter Institute EMMI, GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI重离子研究中心极端物质研究所EMMI）；Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）
利用第一性原理核质量计算，研究N=82壳层闭合附近r-过程核合成，发现可细化r-过程预测，增强第二峰等待点，减慢核合成流，降低峰后丰度，并加强第三峰偏移。
2026-08-12 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Prediction of Astrophysical Reaction Rates: Methods, Data Needs, and Consequences for Nucleosynthesis Studies
天体物理学中的大多数核反应都涉及不稳定的原子核，这些原子核还不能通过实验完全获得。因此，对通过理论手段可靠地预测截面和反应速率有很高的要求。大多数反应可以在统计模型（Hauser-Feshbach）的框架内进行处理。核性质的全局参数化需要远离稳定性的预测，这将探索我们对强作用力的理解，并将其发挥到极限。在II型超新星的详细核合成研究的框架中说明了天体物理方案对核输入的敏感性。比较了在同一爆炸模型中用两组不同的反应速率计算得到的丰度。确定了关键反应和所需的核信息。
2000-07-28 astro-ph nucl-th
Sensitivity study of explosive nucleosynthesis in Type Ia supernovae: I. Modification of individual thermonuclear reaction rates
我们探讨了由于Ia型超新星的核合成相对于核反应速率的不确定性的敏感性。我们采用了一个标准的一维延迟爆轰模型的一个质量为1196核白矮星的爆炸，并后处理的热力学轨迹的每个质量壳核合成代码，增加（减少）的10倍的速率。我们还计算了不同速率的12 C和16 O聚变反应的流体动力学模型。对于选定的反应，我们已经重新计算了核合成与替代处方的速率从JINA REACLIB数据库，并分析了温度范围内的修改，其速率有最强的影响核合成。除了12 C核的聚变反应外，Ia型超新星模型的核合成反应对于核反应速率的变化是相当稳健的。爆炸能量的变化小于\sim 4%。由于聚变反应速率的改变而引起的核合成的变化也是相当温和的，例如，质量分数大于0.02的物质的产率变化都不大于2倍。我们提供了最丰富的物种相对于与质子，中子和阿尔法最激烈的反应率的产率的灵敏度。一般来说，铁族核的产额比中等质量元素的产额更稳健。在带电粒子反应中，对超新星核合成影响最大的是30 Si + p \rightleftarrows 31 P + γ、20 Ne + α \rightleftarrows 24 Mg + γ和24 Mg + α \rightleftarrows 27 Al + p。（节略）
2012-04-09 astro-ph.SR nucl-th
Reaction Rates and Nuclear Properties Relevant for Nucleosynthesis in Massive Stars and Far From Stability
天体物理环境中的爆炸性核燃烧产生不稳定的原子核，这些原子核又可以成为后续反应的目标。此外，它还涉及到大量的稳定核素，这些核素还没有被实验充分探索。因此，有必要借助理论模型来预测反应截面和热核反应速率。这样的预测也感兴趣的放射性离子束设施的调查。一个扩展的图书馆的理论截面和反应速率。α +核势的问题的解决和新的参数化。在低水平密度下正确预测截面的问题由62 Ni（n，γ）反应说明。
2003-06-13 astro-ph nucl-th
Sensitivity of p-Process Nucleosynthesis to Nuclear Reaction Rates in a 25 Solar Mass Supernova Model
利用全核反应网络研究了冲击波阵面穿过O/Ne层时II型超新星爆发的天体物理p过程，它是比铁重的富质子稳定核起源的原因.计算进行了多层模型，采用种子的爆炸前的演变的25太阳质量的恒星。计算反应通量，以确定负责合成富质子核的主要反应路径和分支点。为了研究核反应率对预测的p-过程丰度的影响，已经进行了大量的模拟，具有不同的集体和单独修改的中子，质子，α-捕获和光衰变率。这些结果不仅对探索p-过程计算中与核物理相关的不确定性是相关的，而且对确定未来实验的策略和规划也是重要的。
2006-08-16 astro-ph nucl-th
Varying the light quark mass: impact on the nuclear force and Big Bang nucleosynthesis
利用手征微扰理论和非微扰方法，导出了轻元素结合能和核散射长度与夸克质量的关系。特别是，我们提出了新的，改进的值夸克质量依赖的介子共振进入核力。在此确定所产生的理论不确定性的详细分析。作为一个应用，我们从观测到的和计算的原始氘和氦丰度的比较轻夸克质量的变化，$δm_q/m_q = 0.02 \pm 0.04$的严格限制。在假设希格斯真空期望值的变化转化为夸克、电子和弱规范玻色子质量变化的情况下，中子寿命的修改导致了更强的极限$|δm_q/m_q| < 0.009$。
2013-05-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Crucial inputs to nucleosynthesis calculations
本文第一部分讨论了与预测复合反应有关的核性质。第二部分讨论直接反应，特别强调直接中子俘获。
2008-03-11 astro-ph nucl-th
QED corrections to the big-bang nucleosynthesis reaction rates
我们计算辐射修正的核反应速率，决定了大爆炸核合成（BBN）的结果。任何产生能量高于$2m_e$的光子的核反应都必须有相应的反应来补充，在相应的反应中，末态光子被电子-正电子对取代。我们发现，对生产带来了一个典型的$0.2 \%$增强光子发射率，导致类似的元素丰度的大小修正。唯一的例外是$^4{\rm He}$丰度，它对核反应速率的微小变化不敏感。我们还研究了真空极化对库仑势垒的影响，当反应速率从测得的能量外推到BBN伽莫夫峰能量时，它会带来一个小的额外校正。
2020-09-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The study of r-process nucleosynthesis in binary neutron star mergers: Nucleonic weak interactions and nuclear uncertainties
一个长期存在的科学难题一直是解释宇宙中最重元素的起源，更具体地说，比铁重的元素的产生直到铀。已知快速中子俘获过程（或r过程）合成了大约50%的这些重元素和在我们的太阳系和所谓的贫金属r过程增强恒星中观察到的长寿命锕系元素。本论文旨在研究r-过程核合成和一些仍然支配我们预测的不确定性，即核产额和加热率。我们的重点将是在中子星（NS）合并，这是在最近的“多信使”的观测，包括从NS-NS合并事件及其随后的电磁对应物的引力波的联合检测后的聚光灯下的r-过程。在这项工作中，我们的核合成计算NS合并系统的流体动力学模拟，估计在喷射过程中喷射的质量和它的属性的量。通过我们的r-过程计算，我们估计这种引力未绑定的材料，这可以有助于银河系的r-过程富集的组成。这项工作分为两项研究，每一个解决剩余的悬而未决的问题，关于r-过程核合成。首先，中微子相互作用的r-过程元素核合成和加热速率的影响的一致性研究的NS-NS合并的动态喷出物中合成的核的放射性衰变。我们已经研究了从四个NS-NS合并系统的基础上流体动力学模拟喷射的物质…
2023-03-11 astro-ph.HE nucl-th
The electromagnetic fine-structure constant in primordial nucleosynthesis revisited
本文通过更新核反应率并考虑温度依赖性和系统误差，重新分析原初核合成对精细结构常数的约束，发现当前氘和氦-4丰度将其变化限制在2%以内，优于以往结果。
2023-05-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Comment on B. Davids et al.; Proton-Decaying States in 22Mg and the Nucleosynthesis of 22Na in Novae
B.S. Davids { \em等人}明确假设\ne 22和\mg 22中的模拟态的辐射宽度相等。我们证明，这种对Iso-spin对称性的误用会导致非常错误的结果。对基本原子核结构的考虑表明，这种假设可能有很大的不准确性（见\mg 22），这一点从与最近在\mg 22中测量的辐射宽度的比较中可以明显看出。从模拟跃迁估算辐射宽度是常见的，但往往是错误的（例如在\mg 22中），不应被视为核天体物理学中的有用工具。
2004-09-14 astro-ph nucl-ex nucl-th
