Probing neutron-skin thickness with total reaction cross sections
我们分析了总反应截面,$σ_R$,探讨其灵敏度的中子皮厚度的核。我们涵盖了O,Ne,Mg,Si,S,Ca和Ni同位素的91个核。截面的计算在Glauber理论中使用的密度分布与Skyrme-Hartree-Fock方法在三维坐标空间中获得。定义一个反应半径,$a_R=\sqrt{σ_R/π}$,以表征核的大小和目标(质子或$^{12}$ C)的依赖性,我们发现一个经验公式表示$a_R$与点物质半径和皮肤厚度,并评估两个实用的方法来确定皮肤厚度从质子核$σ_R$值测量在不同的能量或从$σ_R$值测量不同的目标。
2014-01-08 nucl-ex nucl-th
Cross section and reaction rate of 92Mo(p,gamma)93Tc determined from thick target yield measurements
为了更好地理解天体物理γ过程,需要实验测定低能重同位素质子和α俘获截面。92 Mo(p,gamma)93 Tc反应的现有数据是矛盾的,观察到的截面波动很大,不能用统计模型来解释。本文提出了一种新的基于厚靶产额测量的~(92)Mo(p,gamma)~(93)Tc和~(98)Mo(p,gamma)~(99)mTc截面的测定方法,并与已有的数据和模型计算结果进行了比较。直接从测量的厚靶产率导出92 Mo(p,gamma)93 Tc在与γ过程相关的温度下的反应速率。所得到的速率比天体物理网络计算中所用的速率低2倍。有人认为,在波动的横截面的情况下,厚靶产额测量可以更适合于可靠的反应速率测定。
2013-12-09 astro-ph.SR nucl-ex
Thick-target yields of radioactive targets deduced from inverse kinematics
厚靶产额(TTY)是反映靶的核反应和物质性质的宏观量。为了计算放射性靶上的TTY,我们提出了一种由放射性核束作用于稳定靶的逆运动学转换方法。从运动学逆解出发,推导出了求解TTY的方法。我们将该方法应用于natCu(12 C,X)24Na反应中,验证了该方法的有效性。此外,它被应用到137 Cs +12 C反应作为一个例子的放射性系统,并讨论了一个TTY测量的转换系数。
2015-04-10 nucl-ex nucl-th
The thermonuclear rate for the 19F(a,p)22Ne reaction at stellar temperatures
$^{19}$ F($α$,p)$^{22}$ Ne反应被认为是AGB和Wolf-Rayet星中氟耗尽的主要来源之一。由于缺乏可用的实验研究,反应速率仍然保留很大的不确定性。在这项工作中的两个出口通道的基态和第一激发态的$^{22}$ Ne的产率已被测量和几个以前未观察到的共振已被发现在能量范围E $_{lab}$ =792-1993 keV。通过对反应数据的详细R矩阵分析确定了能级参数,并根据现有的实验信息提供了一个新的反应速率。
2008-03-04 nucl-ex
Effects of neutron-skin thickness on direct hard photon emission from reactions induced by the neutron-rich projectile $^{50}$Ca
在同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)模型框架下,模拟了丰中子弹$^{50}$ Ca与$^{12}$ C和$^{40}$ Ca靶碰撞过程中质子-中子非相干韧致辐射的直接硬光子发射.通过调整液滴模型中的中子密度扩散参数,获得不同的$^{50}$ Ca的中子皮厚度,利用多种探针研究了中子皮厚度对直接硬光子发射的影响。结果表明,在周边碰撞中,随着中子皮厚度的增加,产生更多的直接硬光子。同时,我们发现中心碰撞与周边碰撞的多重产额比$R_{cp}(σ_γ)$以及直接硬光子多重产额的快度依赖性对中子皮厚度敏感。结果表明,直接硬光子发射可以作为提取中子皮厚度信息的实验观测量。
2022-05-09 nucl-ex nucl-th
Experimental Approach to Stellar Reactions with RI Beams - Overview of Experiments on Hydrogen Burning -
在简要回顾了自上届NN会议以来天体物理学的最新进展之后,重新回顾了以RI束为主的核天体物理学的实验工作,特别是与缺中子核有关的工作,这是由Reynam在这次会议上回顾的核图表的另一半。在过去的几年里,人们讨论了一个新的有趣的认识,即爆发性氢燃烧过程在II型超新星极早期阶段的重要作用。还讨论了从观测和核天体物理学两方面对第一代恒星进行研究的一个新的、不断扩大的研究领域。
2007-05-28 nucl-ex
Threshold Reaction Rates Inside and on the Surface of Thick W-Na Target Irradiated with 0.8 GeV Protons
本文介绍了用0.8GeV质子辐照的W-Na厚靶,用Al、Co、Bi、In、Au等材料制成的实验样品,在靶内和靶表面上测定阈反应速率的初步结果。靶由26个直径为150 mm的交替圆盘组成:6个钨圆盘为20 mm厚,7个钨圆盘为40 mm厚,13个钠圆盘为40 mm厚。圆盘的相对位置与沿靶表面的中子场平坦化的目的相匹配。比较的测量率与他们的模拟结果使用LAHET和KASKAD-S代码,ENDF/B6,MENDL 2,MENDL 2 P,SADKO-2,ABBN-93数据库。结果是感兴趣的积分数据收集和测试的最新的预测能力的代码应用于设计的混合加速器驱动系统(ADS)系统,使用钨靶冷却钠。
2000-08-21 nucl-ex nucl-th
Carbon burning at stellar energies
本文探讨了恒星能量下碳核聚变反应的测量挑战与最新进展,强调其微观特征对S因子行为及外推精度的影响,并关联核结构与恒星演化。
2025-10-09 nucl-ex
Constraining the destruction rate of $^{40}$K in stellar nucleosynthesis through the study of the $^{40}$Ar(p,n)$^{40}$K reaction
40K在类地系外行星的辐射加热中起着重要作用,这可能会影响其表面可居住环境的发展。这些行星内部的40K初始量取决于它们形成的星际云的组成。在这种背景下,在恒星演化过程中调节40 K产生的核反应可以发挥关键作用。在这项研究中,我们第一次限制的天体物理反应速率的40 K(n,p)40 Ar,这是负责40 K的破坏在恒星核合成。我们对40Ar(p,n)40K反应进行了微分截面测量,在3.2和4.0 MeV之间的质量中心和0度和135度之间的各种角度的六个能量。实验在俄亥俄大学的爱德华兹加速器实验室进行,使用了射束摆动器目标位置和标准的中子飞行时间技术。总截面和分截面随能量变化,这是由于来自等压模拟态和Ericson型涨落的贡献。能量平均中子角分布相对于90度是对称的,并且与统计模型的理论预测一致。根据实验数据,提取了局域透射系数,计算了40 Ar(p,n)40 K和40 K(n,p)40 Ar反应的天体物理反应速率。我们的研究结果支持了40K在大质量恒星中通过40K(n,p)40Ar反应的破坏率比以前的估计要大。这一结果直接影响到核合成的40 K预测恒星产额,这是目前用于研究系外行星重要性质的银河系化学演化模型的关键输入参数。
2020-03-18 nucl-ex
The $^{18}$O$(p,n)^{18}$F Reaction as a Quasi-stellar Neutron Source
The Hebrew University of Jerusalem(耶路撒冷希伯来大学)
本研究通过¹⁸O(p,n)¹⁸F反应模拟s过程,利用OxyGen工具预测中子能量谱,为AGB恒星中s过程研究提供实验规划依据。
2025-12-03 nucl-ex
Activation cross-sections of longer lived radioisotopes of deuteron induced nuclear reactions on terbium up to 50 MeV
首次给出了50 MeV以下159 Tb(d,xn)155,157,159 Dy,155,156,160 Tb和153 Gd核反应的实验截面。将实验数据与ALICE、EMPIRE和THENS核反应程序的理论预测进行了比较。积分厚靶产率也来自具有实际应用的反应产物。
2013-03-26 nucl-ex
Recoil Properties of Fragments Formed in the 4.4 GeV Deuteron-Induced Reaction on Gold target
本文研究了4.4GeV氘与197 Au靶相互作用产生的碎片的反冲性质。获得了从~(24)Na到~(198)Au的90个核的反冲性质的新实验数据。采用的技术是{厚靶厚捕集器}和诱导活性法。氘束是从杜布纳联合核研究所(JINR)高能实验室(LHE)的核子加速器获得的。实验数据进行了分析的基础上,标准的两步矢量模型形式主义。从这些分析中,我们可以找到证据,以支持存在几个不同的机制,如spectroscopy,裂变和碎裂,在研究的反应。在65 < A < 120的质量范围内,裂变对产物的形成有明显的贡献。本文将氘致反应中形成的剩余核的运动学特征与质子致金靶反应中形成的剩余核的运动学特征进行了比较。
2014-01-16 nucl-ex
$^{197}$Au($γ,\,xn;\,x\,=\,1\thicksim9$) Reaction Cross Section Measurements using Laser-Driven Ultra-Intense $γ$-Ray Source
本文提出利用激光驱动超强轫致辐射γ射线源结合活化测量,首次测得$^{197}$Au($γ,\\,xn;\\,x\\,=\\,1\thicksim9$)反应的通量加权平均截面和同核异能素比,验证了方法准确性,并为短寿命同核异能素研究提供了新途径。
2023-11-23 nucl-ex physics.plasm-ph
Two effects relevant for the study of astrophysical reaction rates: gamma transitions in capture reactions and Coulomb suppression of the stellar enhancement
核合成过程涉及数千个核的反应,既接近稳定性,又远离稳定性。编制天体物理学研究中使用的反应速率需要实验和理论投入。在这种情况下,两个有趣的方面进行了讨论:(一)相关的伽马跃迁能量在天体物理俘获反应,和(ii)新发现的库仑抑制恒星增强因子。后者使一些负Q值的反应比它们的逆反应更有利于实验研究,这与人们的普遍看法相反。
2008-08-27 astro-ph nucl-ex nucl-th
Impact of $^{16}$O($e,e'α$)$^{12}$C measurements on the $^{12}$C($α,γ$)$^{16}$O astrophysical reaction rate
$^{12}$ C($α,γ$)$^{16}$ O反应是恒星氦燃烧的重要组成部分,在核天体物理中具有重要作用。它直接影响大质量恒星的演化和最终状态,也影响大质量恒星核合成的元素丰度。提供一个可靠的估计,在恒星氦燃烧温度下的这种反应的能量依赖性一直是一个长期的和重要的目标。在这项工作中,我们研究的作用,潜在的新的测量的反应,$^{16}$ O($e,e'α$)$^{12}$ C反应,在减少整体的不确定性。本文用多级$R$矩阵分析外推了$^{12}$ C($α,γ$)$^{16}$ O反应的天体物理S因子到300 keV的恒星能量。通过对现有$E1$和$E2$基态捕获数据进行多次拟合来确定$S$因子外推的统计精度,包括未来可能测量的$^{16}$ O($e,e'α$)$^{12}$ C反应的影响。特别是,我们认为建议麻省理工学院的实验,将利用高强度的低能量的电子束,撞击在一个无窗的氧气目标作为一种手段,以确定该反应的总$E1$和$E2$横截面。
2019-08-29 nucl-ex
The Status and Future of Direct Nuclear Reaction Measurements for Stellar Burning
对恒星燃烧的研究始于100多年前。尽管如此,我们还没有一个详细的图片内的恒星核合成和核合成如何影响恒星结构和恒星演化的残余。要理解这一点,就需要对所涉及的核反应进行精确的直接测量。本报告总结了恒星燃烧直接测量的现状,重点介绍了过去几十年的发展,并提供了近期发展的计划。
2021-09-29 astro-ph.SR nucl-ex
Excitation function of the alpha particle induced nuclear reactions on enriched $^{116}$Cd, production of the theranostic isotope $^{117m}$Sn
$^{117m}$ Sn是放射性同位素之一,可以通过α粒子照射有利地产生。通过将$^{116}$ Cd金属沉积到高纯度12 $μ$ μ m厚的Cu背衬上来制备靶。平均沉积厚度为21.9 $μ$ μ m。通过飞行时间(TOF)方法彻底测量了束流能量,并证明为51.2 MeV。对于该实验,使用了成熟的堆叠箔技术。除了Cd靶之外,还将Ti箔插入堆叠中用于能量和强度监测。Cu背衬也用于监测和作为来自镉层的反应产物的反冲捕集器。用HPGe γ能谱探测器测量了辐照箔的活度,并确定了截面值。由此推导出了从富集的$^{116}$ Cd生成$^{117m}$ Sn、$^{117m,g}$ In、$^{116m}$ In、$^{115m}$ In和$^{115m,g}$ Cd的激发函数,并与现有文献数据和核反应模型程序EMPIRE 3.2和TMS1.8的计算结果进行了比较。还推导了测量的核反应的产额曲线,并与文献进行了比较。
2016-10-26 nucl-ex
The 12C(a,g)16O reaction and its implications for stellar helium burning
宇宙中碳和氧的产生是核天体物理学的前沿问题之一。确定这些元素的丰度是我们理解地球生命形成和恒星生命周期的关键。虽然几乎所有不同核合成环境的模型都受到碳和氧产生的影响,但一个关键因素,12 C(a,g)16 O的反应速率的精确测定,长期以来一直是难以捉摸的。这是由于反应的不可接近性,无论是实验上还是理论上。原子核理论一直在努力计算这种反应速率,因为截面是通过不同的基本原子核机制产生的。同位旋选择规则抑制了基态截面的E1分量,产生了E1和E2贡献几乎相等幅度的独特情况。在实验上也有很大的挑战。测量已经被推到了最先进技术的极限,通常只是为了这些测量而开发。这些数据一直受到未表征的不确定性的困扰,这些不确定性通常是新测量技术的结果,这使得不同的结果难以协调。然而,近年来情况有了明显改善,预期的不确定性水平(约10%)可能就在眼前。在这篇综述中,总结了目前对这一关键反应的理解。重点主要放在实验工作和反应数据的解释上,但也讨论了理论和天体物理学。主要目的是总结和澄清目前对反应的理解,然后指出改进反应速率测定的方向。
2017-09-10 nucl-ex
Suppression of the stellar enhancement factor and the reaction 85Rb(p,n)85Sr
结果表明,库仑抑制的恒星增强因子发生在许多吸热反应和远离稳定。与通常的假设相反,尽管它们的负反应Q值,但对恒星增强影响最小的天体物理学反应测量应该优选地对这些反应而不是它们的反向反应进行。作为示范,通过在2.16<= E_{c.m.} <= 3.96 MeV之间的活化测量了与天体物理学相关的85 Rb(p,n)85 Sr反应的截面,并且从数据直接推断出(p,n)以及(n,p)在p过程温度下的天体物理学反应速率。此外,我们的研究结果证实了先前推导的修改的全球光学质子势。所提出的参数也是相关的其他α和质子诱导的反应中的p-,rp-和nu-p-过程。
2009-08-21 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Multifragmentation reactions and properties of hot stellar matter at subnuclear densities
指出了中能核碰撞和超新星爆炸热力学条件的相似性。我们表明,统计方法,这是以前已被应用于核多重碎裂反应,可以是非常有用的电中性恒星物质的描述。然后,从多重碎裂数据分析中提取的热不稳定核的性质可以用于构造一个现实的超新星物质状态方程。
2005-06-20 astro-ph nucl-ex nucl-th
Formalism for inclusion of measured reaction cross sections in stellar rates including uncertainties and its application to neutron capture in the s-process
本文提出了一种将实验反应截面纳入恒星速率计算的一般形式。它还允许通过实验评估最大可能减少恒星速率的不确定性。作为应用程序的一个例子,从KADoNiS v0.3恒星中子俘获反应性进行了修订,其余的不确定性显示。恒星速率的许多不确定性都大于实验获得的不确定性。这对s过程模型和陨石数据的解释有重要影响,因为它允许某些反应的速率在比以前假设的更大的范围内变化。
2018-09-01 astro-ph.SR nucl-ex
Re-analysis of the $^{24}$Mg($α,γ$)$^{28}$Si reaction rate at stellar temperatures
$^{24}$ Mg($α,γ$)$^{28}$ Si反应影响碳燃烧过程中镁和硅同位素的产生,并且是发现显著影响计算的X射线爆发光变曲线形状的八种反应速率之一。反应速率基于测量的共振强度和$^{28}$ Si中能级的已知性质。$^{24}$ Mg($α,γ$)$^{28}$ Si反应速率已重新评估,包括最近的额外间接数据。反应速率与以前计算的速率基本上没有变化,特别是在天体物理学上重要的温度下。反应速率的增加可能发生在较低的温度下,由于尚未测量到的共振,但这些增加几乎没有天体物理学的影响。$^{24}$ Mg($α,γ$)$^{28}$ Si在与碳燃烧和I型X射线爆发相关的温度下的反应速率反应速率很好地受到可用实验数据的约束。这从先前发现的对X射线暴光变曲线模型观测比较重要的八种反应中删除了一种反应。
2020-07-08 astro-ph.SR nucl-ex
Multi-electron SEFs for nuclear reactions involved in advanced stages of stellar evolution
本文研究了实验室天体物理反应中的多电子屏蔽效应。通过该模型,以前的研究得到了相应的屏蔽增强因子(SEF),使它考虑到电离,热,交换和相对论效应。本研究通过对屏蔽能和相应的SEF的可能值施加一个非常令人满意的约束,修正了与恒星演化高级阶段的核反应有关的天体物理因子的当前(和未来)实验值。
2001-02-09 astro-ph nucl-ex nucl-th
Examination and experimental constraints of the stellar reaction rate factor $N_A < σv >$ of the $^{18}$Ne($α$,$p$)$^{21}$Na reaction at temperatures of X-Ray Bursts
$^{18}$ Ne($α$,$p$)$^{21}$ Na反应是从热Hoc-cycles向$rp$ -cycles突破的关键。最近的论文已经提供了反应速率因子$N_A < σv >$,其相差至少一个数量级。检验了最新实验结果的相容性,并对不一致的$N_A<σv>$给出了部分解释。一个新的速率因子是从所有可用数据的综合分析中得出的。新的速率因子略低于Matic的较高速率因子{ \it等人}。在低温下,在较高温度下显着低于,而它比Salter最近发表的较低速率因子高出约五倍{ \it等人}
2013-03-06 astro-ph.IM 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
Astrophysical Reaction Rates as a Challenge for Nuclear Reaction Theory
介绍了恒星核反应的有关能量范围。讨论了低能复合反应和直接反应。恒星的修改的截面。实验的影响进行了概述。
2010-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Differences between stellar and laboratory reaction cross sections
由于等离子体中的热效应,恒星等离子体中的核反应与实验室中的反应不同。一方面,靶原子核被以等离子体温度定义的能量分布的射弹轰击。根据核物理标准,最相关的能量是低的,因此需要改进对低能性质的描述,例如计算反应截面所需的光学势。最近对低能截面的研究表明有必要对质子光学势进行修正。另一方面,靶核与等离子体处于热平衡,这改变了它们的反应截面。通常预期,对于吸热反应,这种改性更大。我们表明,有许多例外,这一规则。
2009-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Suppression of Excited-State Contributions to Stellar Reaction Rates
它已被证明在以前的工作[物理。101,191101(2008); Phys.Rev.C80,035801(2009)],在一些处于和远离稳定的吸热反应中发生恒星增强因子(SEF)的抑制。这种影响是重新评估使用的恒星反应速率,这被证明是更好地适合判断的重要性比以前应用的SEFs的激发态的贡献的基态的贡献。给出了Phys.Rev.C80,035801(2009)中所示表格的更新。新的evalution发现2350例(出了一套完整的57513反应),其中基态的贡献是在反应方向与负反应Q值比在放热方向更大,从而提供了例外的普遍应用的Q值规则。结果证实了库仑抑制效应,但导致了比以前发现的更多的例外。捐款不会导致标准电子格式发生重大变化。另一方面,以前确定的几个病例不再出现,因为发现他们的g.s.贡献小于从SEF推断的。
2013-08-27 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
A new $^{12}$C + $^{12}$C nuclear reaction rate: impact on stellar evolution
这项工作提出了新的$^{12}$ C + $^{12}$ C反应速率的形式与相关的不确定性估计的数值表,以及分析公式,可以直接实施到恒星演化代码。本文进一步描述了这些新的速率对恒星中C燃烧的影响。我们确定反应速率的两个横截面外推模型:一个基于融合阻碍现象,和其他融合阻碍加上共振,并比较我们的结果与以前的数据。使用GENEC的恒星演化代码,我们研究了这些新的利率如何影响的C-燃烧阶段在两套恒星模型的恒星12 M $_{\odot}$和25 M $_{\odot}$初始质量的选择是高度代表的大质量恒星的多样性。两组恒星模型中碳燃烧的有效温度完全被目前实验数据的灵敏度所覆盖,不需要外推速率。虽然在典型的碳燃烧温度下,速率可能相差一个数量级以上,但在该阶段对恒星结构的影响仍然不大。这是恒星结构根据核反应速率的变化而重新调整的结果,这些反应对能量的产生很重要。对于阻碍的情况下,C-燃烧相被发现发生在中心温度比与阻碍加共振率高10\%。它的碳燃烧寿命减少了两倍。然而,这个模型比另一个模型损失更多的熵,因此更早地进入简并状态,这将影响在前核心坍缩时间的演化的最后阶段。阻碍模型产生高达60%以上的氖。在C-燃烧阶段发生的S-过程的不同速率的影响是适度的,改变最多20%(钴)的S-处理元素的最终丰度。
2021-11-30 astro-ph.SR nucl-ex
Coulomb suppression of the stellar enhancement factor
通常认为,天体物理学的反应测量应该优选地在正Q值的方向上进行,以最小化恒星增强因子的影响,即实验室速率和实际恒星速率之间的差异。我们表明,恒星效应可以最小化的带电粒子通道,即使当反应Q值为负。作为示范,通过在2.16 <Ec. m之间的活化测量了与天体物理相关的~(85)Rb(p,n)~(85)Sr反应的截面。< 3.96 MeV,(p,n)和(n,p)的天体物理反应速率直接由数据推断。所提出的参数也是相关的其他α和质子诱导的反应中的p和rp过程。此外,我们的研究结果证实了先前推导的修改的全球光学质子势。
2008-09-16 astro-ph nucl-ex nucl-th
New Astrophysical Reaction Rate for the $^{12}\textrm{C}(α,γ)^{16}\textrm{O}$ Reaction
本文根据与实验数据拟合的整体R矩阵计算了$^{12}$ C($α,γ$)$^{16}$ O的一个新的天体物理反应速率。以表格形式并通过分析拟合表达式提供了$^{12}$ C($α,γ$)$^{16}$ O在0.04 $\leq$ $T_9$ $\leq$ 10之间的恒星温度下的反应速率。当$T_9$ = 0.2时,反应速率为(7.83 $\pm$ 0.35)$\times10^{15}$ $\rm{cm^3 mol^{-1} s^{-1}}$,恒星氦燃烧发生。
2016-02-04 nucl-ex nucl-th
Production and measurement of stellar neutron spectrum at 30 keV
在本实验中,我们通过飞行时间中子谱测量7Li(p,n)7Be反应的前向发射角积分中子谱。质子束被成形为类高斯分布,其能量接近厚锂靶上游的反应阈值。角积分中子谱类似于麦克斯韦或恒星中子谱在kT=30千电子伏。
2023-01-24 nucl-ex physics.ins-det
Stellar Evolution Constraints on the Triple-Alpha Reaction Rate
我们研究了基于恒星演化理论的三α反应速率的定量约束,其动机是最近核物理计算提出的速率的重大修订。对目标恒星模型进行了计算,以研究在0.8 < M / Msun < 25的质量范围内以及在Z = 0和Z = 0.02之间的金属丰度范围内该速率的影响。修正后的速率对中低质量恒星的演化有显著影响,而对大质量恒星(M >~ 10 Msun)的演化影响很小。我们发现,对于初始质量为0.8 < M / Msun < 6的恒星,采用修正后的速率可以抑制AGB相的氦壳层闪烁,这与观测结果是矛盾的。氦壳层闪烁的缺乏是由于在所涉及的温度下,修正的三α反应截面的弱温度依赖性。在我们的模型中,建议在T = 1 - 1.2 x 10^8 K时,截面的温度依赖性应至少为nu > 10,其中截面与T^{nu}成比例。我们还推导了氦的点火曲线,以估计保留低质量第一红巨星的最大截面。半解析推导出的点火曲线表明,在~ 10^{7.8} K时,反应速率应小于~ 10^{-29} cm ^6 s^{-1} mol ^{-2},这相当于比NACRE汇编的结果大三个数量级。为了与修正后的速率相妥协,我们计算和分析了具有增强的CNO循环反应速率的模型,以增加第一巨分支的最大光度。然而,即使所有与CNO循环相关的反应速率都提高了十个数量级以上,也不可能达到典型的RGB尖端亮度。
2011-07-25 astro-ph.SR 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
Impact of $^{16}$O($γ$,$α$)$^{12}$C measurements on the $^{12}$C($α,γ$)$^{16}$O astrophysical reaction rate
$^{12}$ C($α,γ$)$^{16}$ O反应是恒星氦燃烧的重要组成部分,在核天体物理中起着重要作用。它直接影响大质量恒星的演化和最终状态,同时也影响这类恒星核合成产生的元素丰度。提供一个可靠的估计,在恒星氦燃烧温度的这种反应的能量依赖性一直是该领域的主要目标。在这项工作中,我们研究的作用,潜在的新测量的逆反应,$^{16}$ O($γ,α$)$^{12}$ C,在减少整体的不确定性。一个多层次的R-矩阵分析是用来进行外推的天体物理S因子为300千电子伏的恒星能量的这种反应。通过对现有的E1和E2基态捕获数据进行多次拟合来确定S因子外推的统计精度,包括未来可能测量的$^{16}$ O($γ,α$)$^{12}$ C反应的影响。特别是,我们考虑一个建议的JLab实验,将利用高强度的低能量韧致辐射束,撞击在富氧的单流体气泡室,以测量逆反应的总截面。研究了低能量数据和高精度数据的重要性。
2019-04-30 nucl-ex nucl-th
Ambiguities of the Rate of Oxygen Formation During Stellar Helium Burning in the 12C(a,g) Reaction
氧形成的速率决定了恒星氦燃烧时的C/O比。它是恒星演化理论中最重要的核输入,包括II型和Ia型超新星的演化。然而,4 He +12 C聚变的低能截面(记为12 C(a,g)16 O反应)经过40年的广泛工作仍然不确定。我们分析和批判性审查的最新测量的完整角分布的出射γ射线在非常低的能量(Ecm > 1.0 MeV)。我们对EUROGAM/GANDI阵列测得的角分布的分析使我们得出结论,误差线比公布的要大得多,因此它们被排除在当前的“世界数据”样本之外。我们表明,目前的样本“世界数据”的测量E2截面因素低于1.7 MeV集群到两个不同的群体,导致两个不同的外推SE 2(300)~ 60或~ 154 keVb。我们指出了测量的E1-E2相位差(φ_12)和沃森定理所要求的么正性之间的一个被忽视的差异,这表明了一些测量的伽马射线角分布的系统问题。外推的SE 2(300)的不确定性与先前观察到的SE 1(300)的不确定性一起代表了该领域的当前技术状态,并且它们必须通过在非常低的能量(Ecm < 1.0 MeV)下对12 C(a,g)反应的完整和详细角分布的未来测量来解决。
2013-11-08 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
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
Opportunities to constrain astrophysical reaction rates for the s-process through determination of the ground state cross sections
现代的恒星s-过程核合成模型需要高精度的恒星反应速率。在s过程中的大多数中子俘获截面已被测量,并为越来越多的反应所需的精度达到。然而,这并不一定意味着恒星速率受到同样好的约束,因为在实验室中只测量了目标的基态上的捕获。在典型的s-过程温度下,对激发态的捕获可以对恒星速率做出相当大的贡献。我们表明,基态对恒星速率的贡献X是识别受到或可能受到实验很好约束的反应的相关度量,并将其应用于s-过程中的(n,γ)反应。它进一步表明,最大可能减少的不确定性率通过确定的g.s.截面直接由X给出。X的误差分析,并发现X是一个强大的措施,整体小的不确定性。详细讨论了几个具体的例子(79 Se、95 Zr、121 Sn、187 Os和193 Pt上的中子俘获)。围绕s过程路径的一组411个中子俘获反应的基态贡献在表中给出。这允许识别可以通过实验更好地约束的反应以及不能仅通过测量基态截面约束的反应(并且因此需要补充研究)。一般趋势和影响进行了讨论。
2011-06-18 astro-ph.IM astro-ph.SR nucl-ex
General properties of astrophysical reaction rates in explosive nucleosynthesis
与中间和重靶核的反应速率的预测与轻核的根本差异进行了讨论,特别强调恒星的修改率。基态和激发态的贡献,恒星率的量化,推导出一个线性加权的激发态的贡献,尽管玻尔兹曼人口的核状态。一个库仑抑制效应的激发态的贡献被确定,对通常的Q值规则,在一些反应。适当列入修订恒星率的实验数据,包含修订的不确定性。应用程序的s-过程表明,在中子俘获率的实际不确定性大于预期的实验误差。定义了反应速率和截面的灵敏度,并讨论了它们在反应研究中的应用。该结论为如何最好地提高天体物理模拟中使用的速率以及如何评估其不确定性提供了实验和理论指导。
2012-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex