Cross Sections for the Astrophysical Neutron Radiative Capture on 12C and 13C Nuclei
在具有Pauli禁戒态的势团模型内,给出了描述天体物理能量范围从25 MeV到1.0 MeV的总辐射n ~(12)C-和n ~(13)C-俘获截面的实验数据的可能性。E1跃迁覆盖了13 C和14 C核从散射态到基态的俘获数据。计算了~(13)C的1/2+、3/2-和5/2+三个低激发态的俘获。
2012-11-22 astro-ph.SR nucl-th
Neutron rich nuclei in a new binding energy formula and the astrophysical $r-$process
用一个新的唯象质量公式研究丰中子核。不同的质量公式的预测的中子滴线的位置进行了比较,从目前的计算。讨论了r过程核合成的新质量公式的意义。结果发现,虽然从这个公式得到的中子滴线与其他公式有很大的不同,r-过程丰度高达质量200是不太可能有显着差异。发现质量公式中固有的误差在超过质量A = 80时起着微不足道的作用。
2012-07-12 nucl-th
Importance of $α$-induced reactions and the inverse $(γ,α)$ on $p$-nuclei
本文计算了对$p$过程反应-衰变网络计算有重要意义的几个核的$(γ,α)$反应的天体物理反应截面。利用双折叠方法构造的半微观光学势计算了$α$诱导反应的反应速率,其中有限核的核密度分布和核子-核子有效相互作用是折叠势的重要组成部分.为此,我们用相对论平均场方法计算了靶核的密度分布。将$α$粒子在$^{92}$ Mo靶上弹性散射的天体物理反应截面与已有的实验结果进行了比较,以约束新形成的势。此外,检查本理论框架的可信度,天体物理的S-因子($α$,$γ$)反应与实验观察进行比较,只要可用。最后,在不同的天体物理温度下的主要光蜕变通道的估计讨论了$p$ -核$^{74}$ Se和$^{96}$ Ru。
2019-04-03 nucl-th
Analytical transformed harmonic oscillator basis for three-body nuclei of astrophysical interest: Application to 6He
最近,一个平方可积离散基,得到执行一个简单的解析局部尺度变换的谐振子基础,已被提出并成功地应用于研究两体系统的性质。在这里,该方法被推广到研究三体系统。为了检验该方法的有效性并确定其适用性和局限性,我们计算了Borromean核6 He(4 He + n + n)的俘获反应速率.结果与以前的出版物和计算的基础上实际的三体连续波函数,这可以产生这个简单的情况下。所获得的结果鼓励其他Borromean原子核的天体物理学的兴趣,如9Be和12 C,其中实际的三体连续计算是非常参与的应用。
2013-07-24 nucl-th
Theory Considerations For Nucleosynthesis Beyond Fe With Special Emphasis On p-Nuclei In Massive Stars
重元素的核合成需要使用不同的实验和理论方法来确定天体物理反应速率比轻元素核合成。此外,天体物理学模型也存在较大的不确定性,这既是因为地点不为人所知,也是因为不同模型中的数值处理方法不同。作为后者的一个例子,生产的p-核在两个不同的恒星模型进行比较,表明广泛用于后期生产计算的模型可能有一个区域网格太粗,按照详细的p-核的合成。
2015-10-24 astro-ph.HE nucl-th
Astrophysical weak-interaction rates for selected $A=20$ and $A=24$ nuclei
我们计算了$M=8$-12 M $_\odot$在与恒星演化后期有关的温度和密度条件下,$^{20}$ Ne,$^{20}$ F,$^{24}$ Mg,$^{24}$ Na的电子俘获率以及$^{20}$ F和$^{24}$ Na的$β$衰变率.速率是基于最近的实验数据和大规模壳模型计算。我们表明,$^{20}$ Ne,$^{24}$ Mg和$^{20}$ F,$^{24}$ Na $β$ -衰减率的电子捕获率是基于在这个天体物理范围内的数据,除了对$^{20}$ Ne,我们预测有一个主要的贡献,从第二禁戒之间的过渡$^{20}$ Ne和$^{20}$ F基态的密度范围$\log ρY_e (\mathrm{g~cm}^{-3}) = 9.3$-9.6的捕获率。少数个别过渡的主导地位,使我们能够在相关的天体物理条件下,通过解析表达式来呈现各种速率。我们还得到了筛选率的校正。
2014-02-04 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
A study of nuclei of astrophysical interest in the continuum shell model
本文首次将包含多粒子(准)束缚态和单粒子散射态连续谱耦合的真实壳模型(SM)应用于8B的光谱学和反应7Be(p,γ)8B的天体物理因子的计算。
1998-02-18 astro-ph nucl-th
Continuum quasiparticle random phase approximation for astrophysical direct neutron capture reaction of neutron-rich nuclei
采用Hartree-Fock-Bogoliubov平均场模型和连续准粒子无规相近似(QRPA),建立了计算直接辐射中子俘获反应截面的多体理论.重点放在非常丰富的中子核和低能量中子动能的范围内的O(1 keV)- O(1 MeV),相关的快速中子俘获过程的核合成。我们从光吸收截面和E1强度函数出发,为了应用倒易定理,我们将光吸收截面分解为对应于光激发态单中子和双中子发射衰变不同通道的部分截面。数值计算了$^{142}$ Sn的光吸收和$^{141}$ Sn的中子俘获。
2014-10-31 nucl-th
Large-scale Continuum Random Phase Approximation predictions of dipole strength for astrophysical applications
在相对论点耦合平均场方法的基础上,在无规相位近似(RPA)范围内对E1强度进行了大规模计算,以获得所有天体物理感兴趣的核的辐射中子俘获截面。虽然耦合到单粒子连续考虑在一个明确的和自洽的方式,额外的修正,如耦合到复杂的配置和温度和变形的影响包括在一个唯象的方式来考虑一个完整的描述的核动力学问题。结果表明,所得到的E1-强度函数的基础上的PCF 1力是在密切的协议与光吸收数据,以及现有的实验E1强度数据在低能量。对于丰中子核和轻缺中子核,在5-10 MeV区域系统地发现了一个低的所谓的侏儒共振。相应的强度在富中子区可以达到巨偶极强度的10%,在缺中子区可以达到约5%,并且在壳层闭合附近有所降低。最后,丰中子核的中子俘获反应速率被发现是约2-5倍,比传统的洛伦兹型方法得到的非相对论RPA计算的基础上预测的大约50倍。
2012-09-26 astro-ph.HE nucl-th
Neutron Skin Thickness Dependence of Astrophysical $S$-factor
背景资料:对于质量为$\sim$ 1.4的中子星,核对称能的密度依赖性是确定有限核性质的关键。利用中子皮厚度、等矢量巨偶极共振能和各种非对称核反应截面的值,确定了饱和密度下的对称能斜率($L_0$)。最近PREX-Ⅱ和CREX测量的中子皮厚度在$^{208}$铅和$^{48}$钙核产生非常不同的值$L_0$,略有重叠的90 $\%$的置信区间内。目的:我们的目标是展示对称能对亚势垒熔合截面和非对称核的天体物理$S$因子的作用。方法:利用双折叠模型(DFM)计算了三种不同核子-核子相互作用下的核-核势。这些DFM势用于计算势垒下熔合截面和天体物理$S$因子。DFM势所需的核子密度是由不同的非相对论和相对论平均场模型产生的,这些模型对应于宽范围的中子皮厚度或$L_0$。结果:我们计算了几个非对称核的亚势垒熔合截面,包括O,Ca,Ni和Sn同位素。给出了$^{54}$ Ca+ $^{54}$ Ca和$^{124}$ Sn+ $^{124}$ Sn的势垒参数、截面和天体物理$S$因子随中子皮厚度的变化。结论:丰中子核的截面对对称能和中子皮厚度有很强的依赖性。皮肤厚度的增加降低了屏障的高度以及其宽度,这将$S$因子的值提高了一个数量级以上。
2023-03-21 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Constraining the astrophysical origin of the p-nuclei through nuclear physics and meteoritic data
少数自然产生的富含质子的核素(p核)不能在s-和r-过程中产生。它们的起源还不太清楚。大质量恒星可以通过光致蜕变产生p核,这种蜕变是由已经存在的中重核和重核完成的。这种所谓的伽马过程需要很高的恒星等离子体温度,主要发生在核心坍缩超新星的O/Ne爆炸燃烧中。虽然大质量恒星中的伽马过程已经成功地产生了大量的p核,但仍然存在重大缺陷。近年来,为了寻找替代或补充大质量恒星模型的可行方案,研究了越来越多的过程和地点。然而,大量的不稳定核,只有理论上预测的反应速率包括在反应网络中,因此核输入也可能具有相当大的不确定性。评述了天体物理模型、核输入和观测约束的现状。在概述了目前讨论的模型之后,重点是通过不同手段更好地约束这些模型的可能性。陨石数据不仅提供了p核的实际同位素丰度,而且还可以限制富质子核合成的可能贡献。评论的主要部分集中在核合成研究中使用的扩展反应网络所需的天体物理反应速率的确定所涉及的核不确定性。实验方法进行了讨论,连同其必要的连接到理论,这是特别明显的反应与中间和重核爆炸性核燃烧,甚至接近稳定。
2013-04-23 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
$β$-decay properties of waiting point nuclei for astrophysical applications
我们报告的微观计算的关键$β$ -衰变性能的一些关键的等待点物种具有中子封闭的魔壳层50和82。我们的计算具有天体物理学意义,相对于加速的$r$ -过程。$β$ -衰变性质包括地球和恒星条件下$β$ -缓发中子的半衰期、能量率及其发射几率。我们进行了pn-QRPA计算与可分离的多壳层相互作用,包括允许和唯一的第一禁戒(U1 F)在我们的计算过渡。我们比较我们的结果与以前的计算和测量数据。我们的计算与实验数据符合得很好。在某些情况下,我们注意到半衰期计算值显著降低,其中U1 F跃迁起作用。这与壳模型研究相矛盾,其中仅对于$N$ = 126的等待点核,禁戒跃迁被报告为显著降低计算的半衰期。我们的模型满足池田求和规则的偶数-偶数情况。对于奇A情况,对于$^{125}$ Tc,最多15个$\%$违反该规则。
2017-03-18 nucl-th
Nuclear neutrino energy spectra in high temperature astrophysical environments
当天体物理环境的温度超过$\sim$ 100 keV时,中微子的能量会通过等离子体过程和核弱相互作用而大量损失。我们发现,核过程可能产生最高能量的中微子。重要的弱核相互作用包括带电电流通道(电子捕获/发射和正电子捕获/发射)和中性电流通道(通过中微子对发射的核去激发)。我们表明,为了作出一个现实的预测的核中微子光谱,必须考虑到原子核结构,在某些情况下,最重要的过渡可能涉及激发态,可能在父母和女儿的核。我们发现,标准的技术,生产中微子能谱,通过使用一个单一的过渡与Q值和矩阵元素选择,以适应公布的中微子生产率和能量损失将不能准确地捕捉重要的光谱特征。
2016-07-06 astro-ph.HE nucl-th
Coupling highly excited nuclei to the atomic shell in dense astrophysical plasmas
在致密的天体物理等离子体中,中子俘获使原子核处于接近中子阈值的高激发态。研究了通过耦合到原子壳层的额外低能核激发对如此形成的复合核保留捕获中子的能力的影响。我们专注于等离子体中的电子捕获的核激发机制,其特征在于典型的恒星核合成的慢中子捕获过程的电子通量。这种进一步的激励对中子捕获和γ衰变序列相关的核合成的小的影响进行量化和比较的相应效果的一个额外的低能量的光激发步骤。
2014-07-25 astro-ph.SR 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
Modern theories of low-energy astrophysical reactions
我们总结了最近的天体物理学兴趣的低能电弱反应的从头算研究,相关的大爆炸核合成和太阳中微子的生产。计算方法包括对np辐射和pp弱俘获的直接积分,对A= 3,4核反应的关联超球谐函数,以及对A= 6,7核的变分蒙特卡罗方法。真实的核子-核子相互作用和三核子相互作用以及一致电流算符被用作输入。
2004-02-23 nucl-th
Uncertainty of the astrophysical $^{17,18}$O($α$,n)$^{20,21}$Ne reaction rates and the applicability of the statistical model for nuclei with $A \lesssim 20$
背景资料:$^{17,18}$ O上的($α$,n)和($α$,$γ$)反应对天体物理$s$ -过程中的中子平衡有重要影响.在这种情况下,对于低于$T_9 \lesssim 1$的相对低的温度,需要恒星反应速率。目的:研究$^{17,18}$ O($α$,n)$^{20,21}$ Ne反应的不确定度。统计模型的计算进行研究,该模型的适用性相对轻的原子核在最近的审查$20 \le A \le 50$质量范围的扩展。方法:将$^{17,18}$ O($α$,n)$^{20,21}$ Ne反应的实验数据与统计模型计算结果进行比较。此外,逆$^{20}$ Ne(n,$α$)$^{17}$ O反应进行了研究,并提供了类似的研究$^{17}$ F镜像核。结果如下:发现平均而言,$^{17}$ O和$^{18}$ O的可用实验数据在统计模型内得到很好的描述,从而从这些计算中得到高于$T_9 \gtrsim 1.5$的可靠反应速率。然而,对于$^{17}$ O($α$,n $_0$)$^{20}$ Ne(g.s.)频道结论:统计模型能够预测天体物理反应速率的温度高于1 GK的不确定性小于两个因素的研究中的核。$^{17}$ O($α$,n)$^{20}$ Ne反应的实验差异需要解决。
2017-10-03 nucl-th
Single-Particle and Collective Motion for Proton-Rich Nuclei on the Astrophysical rp-Process Path
基于已有的实验数据,提出了一组新的适用于质子数或中子数为$28\leq N\leq 40$的丰质子核的Nilsson参数。将所得的单粒子谱与相对论和非相对论平均场论的单粒子谱进行了比较。本文用投影壳模型和新的Nilsson基研究了$pf$上壳层偶偶丰质子核的集体激发。发现规则带被涉及$1g_{9/2}$中子和质子的带交叉严重干扰。预测了用于探索能带扰动的性质和$1g_{9/2}$单粒子作用的物理量,这些物理量可以通过放射性核束的新实验来检验。
2000-06-14 astro-ph nucl-ex nucl-th
New Gogny interaction suitable for astrophysical applications
Gogny相互作用的D1族参数化通常受到相当软的中子物质状态方程的影响,导致中子星的最大质量远低于两个太阳质量的观测值。我们提出了一个reparametrization方案,保留了良好的性能的Gogny力,但允许一个调整的对称性能量的密度依赖性,这反过来又修改了最大恒星质量的预测。该方案适用于D1M,并导致一个新的参数集,称为D1M*。在中子星域中,D1M* 预测了两个太阳质量的最大质量和与SLy4 Skyrme相互作用所获得的一致的恒星的整体性质。通过有限核中的一组选择性计算,我们检验了D1M* 在核中原子核结构的几个方面优于D1M.
2017-12-19 astro-ph.HE nucl-th
Formation of neutron-rich and superheavy elements in astrophysical objects
本文计算了丰中子重核以轻奇异同位素为射弹的反应截面和熔合截面。富中子Pb和U同位素的结果显示为代表的目标和He,B作为弹丸。本文用Gluaber模型和耦合道公式计算了各种情况下的反应截面和熔合截面,并在此基础上预测了天体核合成中的快中子/轻核俘获r过程中重、超重和超超重元素的形成。
2009-06-20 nucl-th
alpha-nucleus potentials for the neutron-deficient p nuclei
α核势是理解天体物理学伽马过程中重中子缺陷p核的核合成的一个重要成分,其中这些p核由一系列(伽马,n)、(伽马,p)和(伽马,α)反应产生。我提出了一个改进的α-核潜力在天体物理相关的亚库仑能量,这是来自α衰变数据的分析,并从以前建立的系统行为的双折叠潜力。
2000-01-31 astro-ph nucl-th
Impact of dark matter distribution on neutron star properties
本研究结合含希格斯介导相互作用的暗物质可变密度分布与重子物质RMF模型,分析暗物质密度参数对中子星结构的影响,结合观测约束缩小暗物质参数空间,为高密度环境暗物质研究提供参考。
2025-01-13 astro-ph.HE hep-th nucl-th
Survival of ultraheavy nuclei in astrophysical sources: applications to protomagnetar outflows
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(东北大学前沿跨学科研究院);Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University(东北大学理学研究科天文学研究所);Center for Neutrino Physics, Department of Physics, Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学物理系中微子物理中心);Department of Physics, Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center, University of Wisconsin(威斯康星大学威斯康星冰立方粒子天体物理中心物理系);Department of Astronomy, Astrophysics and Space Engineering, Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院天文、天体物理与空间工程系);Department of Physics, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学物理系);Department of Astronomy & Astrophysics, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学天文与天体物理系);Institute for Gravitation and the Cosmos, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学引力与宇宙研究所)
研究原磁星喷流中超重核的存活机制,探讨光解离对核素存活的影响及喷流模型对核素分解的决定性作用。
2026-09-15 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Evaluations of uncertainties in simulations of propagation of ultrahigh-energy cosmic-ray nuclei derived from microscopic nuclear models
本研究利用密度泛函理论的无规相位近似(RPA)计算光核反应截面,评估其在UHECR核传播模拟中带来的不确定性,发现相关差异可能超过能谱统计和观测数据的不确定性。
2023-05-25 astro-ph.HE nucl-th
Continuum effects in reactions involving weakly bound nuclei
在转移反应中的连续效应的相关性进行了讨论,与天体物理学感兴趣的观测值的确定。特别是,我们检查的扭曲波玻恩近似(DWBA)作为一种工具来提取天体物理\emph{(S_{17}(0))}因素的有效性。为此,我们提出了计算反应(^{14})N((^{7})Be,(^{8})B)(^{13})C比较DWBA方法与更sophisticated CDCC-Born近似
2003-01-23 nucl-th
Neutron-induced astrophysical reaction rates for translead nuclei
在原子序数83 < Z < 119(从Po到Uuo)的靶的统计模型框架内,计算了1.d8 <T(K)< 1.d10温度范围内中子诱发的反应速率,包括裂变。四套率已计算,利用-在可能的情况下-一致的核数据的中子分离能和裂变势垒的T-Fermi(TF),扩展T-Fermi加Strutinsky积分(ETFSI),T-Range液滴模型(FRDM)和Hartree-Fock-Bogolyubov(HFB)预测。提供了计算值表以及标准REACLIB格式的分析七参数拟合。我们还讨论了输入的敏感性率,旨在更好地理解核输入引入的不确定性。
2010-04-16 astro-ph.IM 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
Light radioactive nuclei capture reactions with phenomenological potential models
轻放射性核在许多天体物理环境中起着重要的作用。由于在天体物理学感兴趣的能量下,这些放射性核的某些中子和质子俘获反应的截面非常低,因此很难进行直接的实验室测量。对于像8Li和8B这样的放射性核,直接测量中子俘获反应是不可能的。间接方法已被应用于克服这些困难。在这项工作中,我们将报告的结果和讨论的唯象势模型用于确定一些质子和中子俘获反应。作为检验,我们给出了~(16)O(p,g)~(17)F_gs(5/2+)和~(16)O(p,g)~(17)F_ex(1/2+)俘获反应的结果,并计算了~(7 Li)(n,g)~(8Li)(n,g)~(9 Li)和~(8B)(p,g)~(9 C)俘获反应的核合成截面。
2009-12-01 nucl-th
Probing the fission properties of neutron-rich actinides with the astrophysical $r$ process
我们回顾了最近的工作,研究裂变对天体物理环境中可能发生的快速中子捕获($r$ -过程)核合成的影响。我们简要地讨论了不确定的裂变势垒和裂变率的重锕系物种的人口的影响。我们证明了丰中子核的裂变碎片分布的影响,并讨论目前可用的治疗,包括最近的宏观-微观计算。我们的结论是通过比较我们的核合成结果直接与恒星数据的金属贫恒星丰富的$r$ -过程元素考虑裂变是否发挥了作用,在所谓的“普遍性”的$r$ -过程丰度从恒星到恒星观察。
2020-06-19 astro-ph.HE nucl-th
Astrophysical implications of double-layer torsional oscillations in a neutron star crust as a lasagna sandwich
在中子星的地壳中,在两个弹性层中可能发生全局扭转振荡。外层和内层分别由球形和圆柱形核以及圆柱形孔(管)和球形孔(气泡)组成,而在这两层之间,夹着弹性极小的板状(千层面)核相。在这项工作中,我们更新的基本振荡的本征频率在内层的系统计算新允许管的存在。我们发现,频率仍然强烈依赖于核对称能的斜率参数,$L$,而几乎是独立的对称核物质的不可压缩性。我们还发现,内层的基频可以变得比外层的小,因为管相具有相对较小的剪切模量,同时在厚度上占主导地位。因此,我们不仅可以成功地解释最初在SGR 1806- 20的X射线余辉中发现的准周期振荡现象,而且还可以解释最近用贝叶斯方法发现的许多其它现象。
2019-06-17 astro-ph.HE nucl-th
Nuclear Reactions of Astrophysical Interest Involving Light Nuclei
介绍了核合成,在大爆炸,星际物质和恒星中的元素的创造。$^4$ He(2n,$γ$)$^6$ He和涉及晕核$^6$ He的逆光致衰变$^6$ He($γ$,2n)$^4$ He的两步过程在II型超新星的$α$ -过程中可能是重要的。上述过程的反应速率使用三体方法计算,并显示出三个数量级以上的增强相比,以前采用的值。直接捕获计算给出了上述反应速率的类似值。因此,该方法也被用于计算两步过程$^6$ He(2n,$γ$)$^8$ He和$^9$ Li(2n,$γ$)$^{11}$ Li的反应速率以及$^8$ He和$^{11}$ Li的反向光致衰变,这在$α$ -过程中也是重要的。
1995-10-16 astro-ph nucl-th
Hot and Dense Matter Equation of State Probability Distributions for Astrophysical Simulations
我们在均匀核子物质的状态方程中加入了一个核系综,从而产生了一套新的模型,适用于核坍缩超新星和中子星合并的天体物理模拟。我们实施的经验约束(i)核质量测量,(ii)质子-质子散射相移,和(iii)中子星观测。我们的模型还指导微观多体理论计算的基础上现实的核力,包括零温度中子物质状态方程的量子蒙特卡罗模拟和热贡献的自由能从有限温度多体微扰理论。我们确保我们的模型的参数可以改变,同时保持热力学的一致性和连接到实验或观测数据,从而提供了一个概率分布的天体物理热和致密物质状态方程。我们比较我们的结果与其他可用的状态方程。虽然我们的概率分布确实代表了大量可能的状态方程,但我们还不能说已经完全探索了所有的不确定性,特别是关于热稠密介质中原子核的结构。
2021-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Effective Field Theory and Electroweak Processes in Nuclei
最轻核低能电弱过程的精确理论处理不仅在核物理{ \it per se}的范围内,而且从天体物理和粒子物理的观点来看,都具有重要的现实意义。我简要介绍一下这一领域最近取得的显著进展。
2009-12-14 nucl-th
Nuclear masses near $N=82$ that influence $r$-process abundances
原子核质量是原子核物理学中的关键要素之一,它可以用于$r$过程的天体物理模拟。核质量影响$r$ -过程的丰度,通过进入Q值、中子俘获率、光解离率、β衰变率、分支比和裂变性质的计算。在被认为参与$r$过程的数千个短寿命富中子核中,大多数缺乏任何实验验证,因此识别最有影响力的核是至关重要的。我们在主$r$工艺的背景下,在$N=82$封闭壳附近进行了质量敏感性研究。我们的研究考虑到如何在一个单一的核质量的不确定性传播,以影响相邻的核的相关数量,并最终$r$过程丰度。我们确定有影响力的核在各种天体物理条件下使用FRDM质量模型。我们表明,我们的结论,这些关键核仍然保留时,叠加的天体物理轨迹被认为是。
2014-11-14 astro-ph.SR nucl-th
Bayesian uncertainty quantification on nuclear level density data and their impact on $(p,γ)$ reactions of astrophysical interest
本研究利用贝叶斯优化量化两种核能级密度模型参数的95%高密度区间,并将不确定性传播至天体物理相关能量范围内的$(p,\gamma)$反应截面,发现其显著缩小了TALYS默认模型的截面预测范围,强调了获取相关能级密度数据的必要性。
2024-02-18 nucl-ex nucl-th
Improved photomeson model for interactions of cosmic ray nuclei
光子-强子相互作用对超高能宇宙射线的产生和传输具有重要意义。目前最先进的宇宙射线输运模拟处理在更复杂的水平上的巨偶极共振能量下的核衰变,以及在高于π介子产生阈值的高能区域中的核子的光强子相互作用。然而,高于π介子产生阈值的核的相互作用通常通过将核视为自由核子的叠加来建模-忽略核介质的影响。我们构建了一个改进的,包容性的模型与$A \leq 56$核的光介子制度,采用更准确的,数据驱动的参数化的相互作用截面,分裂的主核和包容性的π介子生产截面,直接影响生产的天体物理中微子。我们将我们的研究结果应用到两个多信使的情况下(潮汐破坏事件和伽马射线暴),其中光介子制度中的光核相互作用是最高能量宇宙射线的主要冷却过程。虽然我们发现适度的变化的质量组成的UHECR,天体物理中微子通量表现出显着的(几个因素)减少相比,天真的叠加的自由核子源的UHECR核与人口级联。实现该模型的数字代码已经公开,这有利于我们的结果在类似的框架中的整合。
2019-09-20 astro-ph.HE 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
Challenge on the Astrophysical R-process Calculation with Nuclear Mass Models
我们对宇宙中快中子俘获核合成过程的理解依赖于核质量预测的可靠性。本文从相对论平均场论(RMF)中新发展的质量表出发,在相同的天体物理条件下,研究了质量模型对$r$过程计算的影响。不同的模型预测到目前为止无法到达的核导致显着偏差的计算r-过程丰度。
2008-07-16 nucl-th
Microscopic calculation of proton capture reactions in mass 60-80 region and its astrophysical implications
用相对论平均场方法计算了低能$(p,γ)$反应的S因子,并与实验结果进行了比较.采用拉格朗日密度FSU Gold。本文计算了重要质子俘获反应的天体物理速率,以研究质量小于A=80的等待点核的快速质子核合成行为。
2011-07-22 nucl-th
Improved predictions of nuclear reaction rates with the TALYS reaction code for astrophysical applications
天体物理学应用中的核反应速率传统上是根据Hauser-Feshbach反应代码确定的。这些代码采用了一些从未被测试过的近似,如简化的宽度波动校正,忽略电磁衰变级联过程中的延迟或多粒子发射,或在增加入射能量时不存在预平衡贡献。最近更新了反应代码TCHS,以估计与天体物理相关的麦克斯韦平均反应速率。这些新的发展使反应速率的计算具有更高的精度和可靠性,并使以前的代码的近似值得以研究。详细介绍了TAPIS对与天体物理学有关的热核速率的预测,并与广泛使用的相同核成分的代码进行了比较。结果表明,TADES预测可能显着不同,从以前的代码,特别是对于核,没有或很少的核数据。结果表明,预平衡过程对奇异丰中子核的天体物理速率有显著的影响。首次计算了所有核的麦克斯韦平均(n,2n)反应速率,并讨论了它与辐射俘获率的竞争. TADSS程序提供了一种新的工具,以提高准确性和可靠性的方式估算与天体物理学有关的所有核反应速率。
2008-06-13 astro-ph nucl-th
Comment on the manuscript 1806.02080v1 entitled "Spurious finite-size instabilities of a new Gogny interaction suitable for astrophysical applications"
修正了1806.02080v1中对最近提出的Gogny D1 M ~* 相互作用适用于有限核计算的结论。对不同尺寸和振子参数的HO基进行了收敛性和稳定性研究,结果表明D1 M * 结果对有限核是稳健的。这种分析也被扩展到超越平均场计算的生成坐标方法类型的D1 M *。另一方面,当使用坐标空间方法求解HF方程(如1806.02080v1所示)时,有限核中有限尺寸不稳定性的存在使用基于HF交换势的准局域近似的内部计算机代码独立地确认了D1 M *。我们确认,在坐标空间计算中受影响最大的量是原点的空间密度,但结合能或半径等积分量显示出相对于迭代次数的平台,其中它们与HO基础计算的值一致,然后发散较大的迭代次数。最后被占领的s-轨道在核和坐标空间中的不稳定性的外观之间的连接被观察到。
2018-07-26 nucl-th
Interaction of strangelets with ordinary nuclei
天体物理学起源的奇异粒子(假设的稳定的奇异夸克物质块)可能最终在特定的宇宙射线实验中被发现。由可能的天体物理学生产场所产生的初始质量分布将在星际介质和地球大气中进行再处理。为了更好地理解强子物质的这种假设状态的探测,我们研究了奇异粒子与核的相互作用,包括几个感兴趣的物理过程(磨损,聚变,裂变,激发和去激发的奇异粒子),以解决命运的重子数沿奇异子路径。它表明,虽然聚变对于星际介质中的低能奇异核可能是重要的(从而增加了初始重子数A),但在地球大气中,重子数的损失应该是主要的过程。这些调查结果的后果简要处理。
2010-03-25 nucl-th
Nuclear halo effects in neutron-capture reactions of astrophysical interest
本文讨论了与天体物理有关的丰中子核直接中子俘获反应末态中的晕效应。作为例子,我们计算了$^{18}$ O(n,$γ$)$^{19}$ O在热核能和热能下的反应截面.
1996-05-28 nucl-th
Thermonuclear processes of the Universe
这本书认为一些理论问题的核天体物理学热能和轻原子核。反应分析采用轻核势双团簇模型,并按轨道方案进行状态分类。在此基础上,考虑了p_2H、p_3H、p_6Li、p_7Li、p_9Be和p_12C通道以及2H_4He、3H_4He、3He_4He和4He_12C通道的光核过程,计算了相应的天体物理S因子。它示出,所使用的方法允许描述在天体物理能量领域的可用实验数据。这本书是用俄语写的,但可能会引起一定的兴趣。
2011-08-12 nucl-th
Electron capture in stars
电子在原子核上的俘获对许多天体的动力学起着至关重要的作用。俘获率可以在微扰理论中推导出来,其中允许的核跃迁(伽莫夫-泰勒跃迁)占主导地位,除了在核心坍缩超新星中达到的更高温度下,禁戒跃迁也对俘获率有显着影响。近年来,基于电荷交换反应的新实验技术在测量伽莫夫-泰勒(GT)强度分布方面取得了决定性的进展。这些测量不仅提供了许多相关核的基态的GT分布的数据,而且还作为核模型的有价值的约束条件,这些核模型需要导出许多核的俘获率,对于这些核,还没有数据。特别是模型需要评估恒星捕获率在有限的温度下,捕获也可以发生在激发核状态。近年来,在恒星捕获率建模方面也取得了重大进展。核多体模型以及计算机软硬件的进步使这成为可能。特别是获得可靠的核心坍缩超新星的捕获率的一个专门的战略已经制定了一个层次的核模型的基础上,专门适应丰富的核和天体物理条件,目前在各种崩溃的条件。本文综述了近年来恒星电子俘获率的实验和理论研究进展。它还讨论了这些改进的速率对各种天体物理对象的影响。(节录)
2020-09-03 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The radiative neutron capture on 2H, 6Li, 7Li, 12C and 13C at astrophysical energies
对原子核辐射中子俘获研究的持续兴趣,一方面是由于该过程在分析原子核和核反应的许多基本性质中的重要作用,另一方面是由于俘获截面数据在核物理和核天体物理的各种应用中的广泛使用,通过对宇宙中原始核合成过程的分析。本文综述了在热能和天体物理能下,对某些轻原子核的辐射中子俘获过程所获得的结果。这些过程的考虑是在潜在的集群模型的框架内完成的,其一般原理和计算方法在前面已经描述过。利用相移分析得到的团簇间势计算辐射俘获特性的方法将被直接证明。所考虑的俘获反应不是恒星热核循环的一部分,但它们是在宇宙形成时发生的原始核合成的基本反应链中。
2014-01-28 astro-ph.SR nucl-th
Extended quantum diffusion approach to reactions of astrophysical interests
量子扩散方法扩展到轻和中等质量核的低能聚变(俘获)反应。考虑了摩擦参数对轰击能量的依赖性。在极端的亚势垒能量的捕获概率得到一个简单的解析表达式。计算的截面与实验数据吻合较好。内的量子扩散和WKB方法计算的融合激发函数进行了比较,并在天体物理$S$因子表示。
2020-07-10 nucl-th
Towards an ab initio description of the light-nuclei radiative captures
在低碰撞能量(质心系中能量小于2.5 MeV)下,利用重整化手征核子-核子相互作用,在无核壳模型中,计算了${^3{\rm He}}(α,γ){^7{\rm Be}}$和${^3{\rm H}}(α,γ){^7{\rm Li}}$天体物理$S$因子.
2015-10-23 nucl-th
Nucleosynthesis of "Light" Heavy Nuclei in Neutrino-driven Winds. Role of ($α,n$) reactions
核心坍缩超新星之后的中子驱动风被认为是合成所谓的轻重元素(Sr到Ag之间)的合适场所。对于中等丰中子风,($α,n$)反应在弱r过程中起着关键作用,成为驱动核物质向重元素迁移的主要机制。在本文中,我们总结了网络计算的丰度的天体物理条件的敏感性,($α,n$)反应速率的不确定性。少数($α,n$)反应的列表被确定为占主导地位的元素丰度计算的不确定性。这些反应的测量将允许识别弱r过程的天体物理条件,通过比较计算/观测到的丰度在r-有限的恒星。
2020-01-03 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Radiative neutron capture on 9be, 14c, 14n, 15n and 16o at thermal and astrophysical energies
在修正的势团簇模型的框架下,根据Young tableaux的轨道状态分类,描述了9 Be,14 C,14 N,15 N和16 O的辐射中子俘获过程的总截面.对这些反应研究的持续兴趣,一方面是由于这一过程在分析原子核和核反应的许多基本性质中所起的重要作用,另一方面是由于俘获截面数据在核物理学和核天体物理学的各种应用中的广泛使用,分析宇宙中原始核合成的重要性。本文描述了在热能和天体物理能下,某些轻原子核的辐射中子俘获过程的结果。所考虑的俘获反应不是恒星热核循环的一部分,而是非均匀大爆炸模型的反应链。
2014-01-28 nucl-th
One- and two-neutron capture reactions of light nuclei in nuclear astrophysics
我们讨论模型来计算一个和两个中子俘获反应轻核。应用这些公式计算了~(15)N(n,γ)~(16)N、~(16)N(n,γ)~(17)N和~ 4 He(2n,γ)~ 6 He的反应速率。可能的天体物理意义进行了讨论。
1998-03-04 astro-ph nucl-th
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
Neutron Capture Reactions near N=82 Shell-Closure
计算了N=82中子壳层闭合附近的中子俘获截面。这些核具有天体物理学意义,参与s-过程和p-过程。采用半微观光学模型,通过将靶密度与DDM 3 Y核子核子相互作用折叠得到势。用相对论平均场方法计算了理论密度值。作为中子能量的函数,计算的截面与实验测量相当吻合。麦克斯韦平均截面,重要的天体物理过程,已经计算。
2015-09-02 nucl-th
Study of fusion reactions of light nuclei at low energies using complex nucleon-nucleus potential function
能量远低于库仑势垒的核聚变反应在原始核合成以及致密恒星内部的轻元素合成中起着重要作用。许多不同种类的核反应在恒星核心内同时发生,这取决于核等离子体的密度和温度条件以及这些恒星的其他相关参数。在能量范围内($E\sim$ 1 eV到几keV)的核聚变反应可以成功地解释通过相互作用的核的相互库仑势垒的量子力学隧穿。由于库仑势垒的宽度较大,导致反应截面非常小,因此在极低能量下测量反应截面是相当困难的。因此,轻核聚变的天体物理S因子数据的任何改进都可能更好地描述核合成中的元素丰度。本文采用深度和射程参数可调的复高斯核势以及相互作用核之间的库仑相互作用,从理论上研究了轻核D-D和p- $^{11}$ B的熔合截面和天体物理S因子的能量依赖性.在选择性共振隧穿模型方法的框架内进行了可观测量的数值计算。我们的计算结果与文献中发现的那些进行了比较。
2022-10-27 nucl-th