Statistical Hauser-Feshbach theory with width fluctuation correction including direct reaction channels for neutron induced reaction at low energies
本文给出了一个用统计Hauser-Feshbach理论计算粒子感生反应截面的模型。利用Engelbrecht和Weidenmüller提出的变换,将耦合通道光学模型中散射矩阵的能量平均对角化。对角化信道空间中的$S$矩阵元素的系综平均由Moldauer [Phys.Rev.C { \bf 12},744(1975)]的模型近似,该模型使用新参数化的信道自由度$ν_a$以更好地描述高斯正交包络(GOE)参考计算。利用随机生成的$S$ -矩阵和GOE三重积分公式,通过Monte Carlo研究证实了Moldauer近似。将所提出的方法应用于快能区$^{238}$ U(n,n ')散射截面的计算,结果表明非弹性散射截面得到了增强。
2016-04-28 nucl-th
Applicability Of The Hauser-Feshbach Approach For The Determination of Astrophysical Reaction Rates
核天体物理学需要了解原子核和温度在很大范围内的反应速率。在最近的计算中,核能级密度--作为统计模型(豪泽-费什巴赫)的一个重要组成部分--显示出最高的不确定性。在一个后移费米气体形式主义,利用能量依赖的能级密度参数和采用微观修正,从最近的FRDM质量公式,我们得到了一个高度改进的适合实验能级密度。由此产生的水平密度用于确定标准的适用性的统计模型对中子引起的反应。
1996-09-02 astro-ph nucl-th
Statistical Hauser-Feshbach model description of $(n,α)$ reaction cross sections for the weak s-process
$(n,α)$反应参与了恒星环境中许多能量产生和核合成过程。由于实验数据可用于有限数量的原子核和有限的能量范围内,目前只有理论研究可以提供所有天体物理相关的$(n,α)$反应截面的预测。本工作的目的是研究在弱s过程核合成中起作用的一组核的$(n,α)$反应截面。理论框架是基于统计的Hauser-Feshbach模型实现的TMENS程序与核质量和水平密度的基础上Skyrme能量密度功能。除了分析计算的$(n,α)$截面的性质外,还描述和分析了麦克斯韦平均截面在恒星环境温度范围内的变化。模型计算确定了天体物理学相关的能量窗口,其中$(n,α)$反应发生在恒星中。为了减少建模$(n,α)$反应截面的s-过程中的不确定性,新的实验研究是必要的。给出了弱s过程中$(n,α)$反应的有效能量窗口,为今后实验研究中优先考虑的能量范围提供了指导.
2021-12-17 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Solving one-dimensional penetration problem for fission channel in the statistical Hauser-Feshbach theory
通过求解一维薛定谔方程计算裂变通道透射系数,并将其纳入统计 Hauser-Feshbach 模型,成功重现了 $^{235,238}$U 和 $^{239}$Pu 中子诱发反应的裂变截面及量子力学效应。
2023-07-01 nucl-th
Updating GEANIE $^{239}$Pu prompt $γ$-ray experimental data using modern Hauser-Feshbach fission fragment decay model
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Stardust Science Labs(星际科学实验室);Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校核工程系);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本研究利用Hauser-Feshbach裂变碎片衰变模型计算的裂变γ射线作为背景,校正GEANIE谱仪的历史$^{239}$Pu(n,$x$n$γ$)反应截面数据,推导相关反应截面并与已有结果对比,讨论了预期能谱。
2025-10-28 nucl-th
Consideration of memory of spin and parity in the fissioning compound nucleus by applying the Hauser-Feshbach fission fragment decay model to photonuclear reactions
该研究将 HF$^3$D 模型用于铀、钚光核裂变,计算瞬发与延迟中子、产额及 $γ$ 能谱,结果支持同激发能下光致裂变与中子诱发裂变相似的假设。
2022-12-17 nucl-th
$^{235}$U(n, f) Independent Fission Product Yield and Isomeric Ratio Calculated with the Statistical Hauser-Feshbach Theory
我们发展了一个Hauser-Feshbach裂变碎片衰变模型HF $^3$ D,它可以应用于$^{235}$ U中子诱发裂变产生的500多个初级裂变碎片对(1,000个核素)的统计衰变。裂变碎片产额$Y(A)$和总动能TKE的模型输入,我们估计它们从可用的实验数据的$^{235}$ U(n $\rm_{th}$,f)系统。通过调整统计衰变计算中的模型参数,再现了中子发射多重数$\overlineν$、多重数分布$P(ν)$和质量依赖性$\overlineν(A)$等裂变观测量。计算的裂变产物产额和同质异能比与实验数据进行了比较。我们表明,计算的独立裂变产物产额$Y_I(A)$在热能再现实验数据以及,而计算的异构体比往往低于Madland-England模型预测。该模型被扩展到更高的入射中子能量的第二次机会裂变阈值。我们第一次证明,大多数的同质异能比保持不变,虽然生产的同质异能态本身的变化,随着入射能量的增加。
2018-02-05 nucl-th
Beta-delayed fission in the coupled Quasi-particle Random Phase Approximation plus Hauser-Feshbach approach
采用准粒子无规相位近似(QRPA+HF)方法计算了重丰中子核的β缓发中子发射和$β$缓发裂变($β$ df)几率。在这个模型中,复合核最初是由$β$ -衰变填充的,然后通过随后的统计衰变,考虑到中子、$γ$ -射线和裂变之间的竞争。这些计算的主要输出包括分支比以及中子和$γ$射线谱。我们发现一个相对较大的区域的重核素的概率$β$ df是接近100%。对于中子滴线附近的一个核子集,缓发中子发射和裂变概率都很大,这导致了多机会$β$ df(mc- $β$ df)的可能性。我们评论未来的富中子核,可以探测到未来的实验活动,并提供了一个完整的表中的分支比的ASCII格式的补充材料中使用的各种应用。
2022-01-08 nucl-ex nucl-th
Extended Hauser-Feshbach Method for Statistical Binary-Decay of Light-Mass Systems
本文发展了一种扩展的Hauser-Feshbach方法(EHFM),通过在级联链的描述中明确地包含聚变-裂变相空间,对轻重离子聚变反应的所有可能衰变通道进行了详细的分析。质量非对称裂变分量被看作是一个复杂的碎片二进制衰变,它可以用同样的方式处理轻粒子蒸发从复合核在超导模型计算。双星衰变的相空间积分方法是将通常的Hauser-Feshbach形式推广到质量对称裂变部分。EHFM计算包括基态结合能和离散水平的低激发能区域,这是必不可少的复杂碎片发射(裂变)的相空间积分的准确评价。在本计算中,EHFM被应用到第一次机会的双衰变假设的第二次机会裂变衰变是可以忽略的。以类似的方式描述的融合蒸发过程中,通常的级联计算轻粒子发射的高度激发的复杂的碎片。这个完整的计算被定义为EHFM+CASCADE。计算的量,如电荷,质量和动能分布进行了比较与包容性和/或排他性的数据为$^{32}$ S+ $^{24}$镁和$^{35}$ Cl+ $^{12}$ C反应已被选为典型的例子。最后,从独家测量中提取的丢失电荷分布也成功地与EHFM+CASCADE预测进行了比较。
1997-01-06 nucl-th
Extension of the Hauser-Feshbach Fission Fragment Decay Model to Multi-Chance Fission
计算裂变碎片统计衰变的Hauser-Feshbach裂变碎片衰变模型$\mathtt{HF^3D}$已扩展到包括多机会裂变,中子入射能量高达20 MeV。确定性衰变以裂变前的量--裂变概率和引起裂变的平均能量--和裂变后的量--作为输入,产生质量、电荷、总动能、自旋和宇称。从这些裂变碎片的初始条件下,通过即时和延迟粒子发射的完全衰变,允许即时中子和$γ$属性的计算,如多重性和能量分布,独立和累积的裂变产额,和延迟中子观测。在这项工作中,我们描述了多机会裂变到$\mathtt{HF^3D}$模型的实施,并显示了一个例子,即时和延迟量超过第一次机会裂变,使用的例子,中子诱导裂变$^{235}$ U。这种扩展代表了在一致地模拟裂变系统中的瞬发和延迟粒子发射方面的重大进展。
2020-10-26 nucl-ex nucl-th
Hauser-Feshbach fission fragment de-excitation with calculated macroscopic-microscopic mass yields
Hauser-Feshbach统计模型应用于初级裂变碎片的去激发,使用输入质量产额与势能面的宏观-微观模型计算。我们测试了两个重要的反应,$^{235}$ U $(n_\mathrm{th},f)$和$^{239}$ Pu $(n_\mathrm{th},f)$,其中存在良好的实验数据的输入质量产额的即时裂变观测值的灵敏度。质量产额的一般特征,如峰的位置和宽度,可以影响瞬发中子和$γ$射线的多重性,以及它们的光谱。具体而言,我们使用几个质量产率,以确定计算的即时中子多重数$\barν$和平均重碎片质量$\langle A_h\rangle$的输入质量产率$\partial\barν/\partial\langle A_h\rangle = \pm 0.1\,n/f/\mathrm{u}$之间的线性相关性。质量峰宽影响裂变碎片的总动能和发射的瞬发中子总数$\barν_T(\mathrm{TKE})$之间的相关性。使用计算质量产额而不是实验质量产额对瞬发粒子观测值的典型偏差是:平均瞬发中子多重性的$δ\barν = 4\%$,平均瞬发$γ$射线多重性的$δ\bar{M}_γ= 1\%$,平均出射中子能量的$δ\barε_n^\mathrm{LAB} = 1\%$,平均$γ$射线能量的$δ\barε_γ= 1\%$,以及裂变碎片平均总动能的$δ\langle\mathrm{TKE}\ra…
2017-12-15 nucl-th
Impact of alternative transmission coefficient parameterizations on Hauser-Feshbach theory
我们研究了透射系数$T_c$的不同公式,包括Moldauer的“共振反应求和规则”[P.A. Moldauer,Phys. Rev. Lett. 19,1047(1967)]、SPRT方法[G. Noguere等人,EPJ Web Conf.146,02036(2017)]和Moldauer-Simonius形式[M. Simonius,Phys. Lett. 52 B,279(1974); P.A. Moldauer,Phys.Rev.157,907(1967)]。在这些不同的配方中,我们计算的中子透射系数的解决和未解决的共振区域,允许直接比较使用光学模型势计算的透射系数。对于没有测量共振的核,这些方法允许直接从光学模型和能级密度预测平均中子共振参数。一些方法在强耦合极限和弱耦合极限中都是有效的(即,平均宽度和平均水平间距的任何值)。最后,Moldauer-Simonius和Moldauer求和规则形式的方法都表明,超辐射,即某些通道的量子混沌增强,可能是核碰撞中的一种常见现象。我们的研究结果表明,为什么超辐射以前被忽视。我们将我们的方法应用于闭合壳层$^{90}$ Zr核和中间壳层$^{197}$ Au核的中子反应。
2018-07-13 nucl-th
Connection of four-dimensional Langevin model and Hauser-Feshbach theory to describe statistical decay of fission fragments
本文叠加四维 Langevin 模型的 standard I/II 裂变模式并结合 TALYS 中的 Hauser–Feshbach 衰变模型,计算 Pu 同位素裂变产额、TKE 及瞬发观测量,验证其可服务于难测核素。
2023-09-22 nucl-th
Postfission properties of uranium isotopes: A hybrid method with Langevin dynamics and the Hauser-Feshbach statistical model
本研究提出结合 Langevin 动力学与 Hauser-Feshbach 统计模型的混合方法,成功再现铀同位素裂变实验数据,并预测了富中子铀同位素的裂变及中子发射特性。
2023-11-24 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Thermal effects on stellar neutron capture reactions: a quantum dynamical approach
Department of Physics, University of Surrey(萨里大学物理系)
本文采用时间相关耦合通道波包方法,通过引入温度依赖的初始态和量子动力学耦合,研究热效应对慢中子俘获过程的影响,发现温度升高导致中子俘获截面下降,与Hauser-Feshbach方法预测相反。
2026-09-21 nucl-th
$β$-delayed fission in $r$-process nucleosynthesis
本文采用准粒子无规相位近似加Hauser-Feshbach(QRPA+HF)方法计算了重丰中子核的$β$缓发中子发射和$β$缓发裂变。从$β$ -衰变后的复合核的初始布居,我们考虑到中子、$γ$ -射线和裂变之间的竞争,遵循统计衰变。我们发现了一个区域的核素,其中$β$延迟裂变的概率是$\sim100$ %,这可能会阻止超重元素的生产在自然界中。对于中子滴线附近的一个核子集,中子多重性和裂变概率都很大,导致多机会$β$ -延迟裂变的有趣的可能性,一种新的衰变模式,极端丰中子重核。在这种新的衰变模式中,$β$ -衰变之后可以是多个中子发射,导致随后的子代,每个子代具有裂变的概率。我们探讨的影响$β$ -延迟裂变的快速中子捕获过程($r$ -过程)核合成的潮汐喷出物的中子星-中子星合并,并表明它是一个关键的裂变通道,形状附近的第二个$r$ -过程峰值的最终丰度。
2018-02-12 astro-ph.SR nucl-th
Shell-model based study of the direct capture in neutron-rich nuclei
具有天体物理学意义的同位素的辐射中子俘获率通常在统计豪泽-费什巴赫反应模型中计算。这种方法,假设在复合系统中的高水平密度,可以质疑轻和中子丰富的核,只有少数或没有共振态。因此,在这项工作中,我们专注于直接中子俘获过程。我们采用壳模型的方法在几个模型空间与完善的有效相互作用计算光谱和光谱因子在一组50个丰中子靶核在不同的质量区域,包括双,半魔和变形的。这些理论能量和光谱因子被用来评估直接中子俘获率和测试全球的理论模型,使用平均光谱因子和水平密度的基础上的Hartree-Fock-Bogoliubov加上组合方法。壳模型和全球模型的结果的比较揭示了几个差异,可以涉及到的问题,在水平密度。然而,所有的结果表明,直接捕获是不可忽略的,相对于默认的豪泽-费什巴赫预测,甚至可以是100倍更重要的最富中子的核接近中子滴线。
2021-04-02 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
Calculation and evaluation of cross-sections for p+184W reactions up to 200MeV
计算和分析了入射质子能量低于200 MeV时184 W上质子诱导反应的截面,包括反应截面、弹性散射角分布、能谱和双微分截面。反应采用的核理论模型包括光学模型、扭曲玻恩波近似理论、核内级联模型、激子模型、Hauser-Feshbach理论和蒸发模型。理论结果与现有的实验数据进行了比较。
2015-02-06 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
Theoretical neutron-capture cross sections for r-process nucleosynthesis in the $^{48}$Ca region
我们计算了在$^{48}$ Ca区r-过程核合成的中子俘获截面,即同位素$^{40-44}$ S、$^{46-50}$ Ar、$^{56-66}$ Ti、$^{62-68}$ Cr和$^{72-76}$ Fe。虽然以前只有截面从复合核反应机制(豪泽-Feshbach)已被认为是,我们重新计算不仅贡献的截面,但也包括直接捕获的偶偶核。水平计划,这是最重要的直接捕获计算,采取从准粒子状态得到的折叠汤川势和Lipkin-Nogami配对。在可用的情况下,使用从$β$ -衰变半衰期的实验数据得出的最新变形值。由于考虑到直接捕获,捕获率得到提高,r-过程路径中的“转折点”被转移到略高的质量数。我们还讨论了直接俘获截面对假定变形的敏感性。
2015-04-17 nucl-th
Photo-nuclear reaction rates of $^{157,159}$Ho and $^{163,165}$Tm and their impact in the $γ$--process
本研究通过A~160质量区的实验数据约束TALYS中的Hauser-Feshbach模型,计算了相关Ho和Tm同位素的光核反应率,发现其与JINA REACLIB的差异对该质量区p核丰度影响较小。
2024-09-18 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron capture reactions relevant to s-process and p-process in the domain of the $N=50$ shell closure
在天体物理感兴趣的能量范围内,用统计半微观Hauser-Feshbach方法计算了在$N=50$封闭中子壳层内和周围参与s过程和p过程核合成的核的辐射热中子俘获截面.利用标准DDM 3 Y实核子-核子相互作用构造了一个折叠光学模型势。折叠的相互作用与目标径向物质密度,从相对论平均场的方法,是在坐标空间中使用球近似。截面计算采用标准的核反应程序TTRIS 1.8。的截面与实验结果进行了比较,发现几乎所有的情况下,合理的协议。给出了与s过程相关的30 keV单次热能下的麦克斯韦平均截面(MACS)。我们还给出了含$(N=50)$的中子幻核在5 ~ 100 keV能量范围内的MACS值。
2016-04-22 astro-ph.SR nucl-th
Evaluation of Experimental Constraints on the $^{44}$Ti($α$,p)$^{47}$V Reaction Cross Section Relevant for Supernovae
由于它作为核心坍缩超新星(CCSNe)的重要天文观测指标,产生和摧毁$^{44}$ Ti的反应必须受到很好的约束。通常,当实验截面不可用时,采用统计模型计算,如Hauser-Feshbach,但这种采用率的变化可能很大。在此,将来自文献的数据与$^{44}$ Ti($α$,p)$^{47}$ V反应截面的统计模型计算进行比较,并用于约束可能的反应速率随CCSNe相关温度的变化。有针对性的未来测量的建议。
2020-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Influence of non-statistical properties in nuclear structure on emission of prompt fission neutrons
将Hauser-Feshbach裂变碎片衰变(HF $^3$ D)模型推广到计算热中子在$^{235}$ U上诱发裂变的瞬发裂变中子谱(PFNS)。通过研究模型参数对PFNS计算值的敏感性,以及低位离散能级自旋分布的非统计行为,我们得出结论:在较高的中子发射能量下,聚合计算值与实验PFNS值之间的差异可以归因于初级裂变碎片产额分布和可能的高自旋态,而这些都不是原子核结构统计理论所预测的。
2021-04-02 nucl-th
Microscopic folding model analysis of the radiative $(n,γ)$ reactions near the $Z=28$ shell-closure and the weak s-process
用统计Hauser-Feshbach方法研究了热能从1 keV到1 MeV的辐射热中子俘获截面。利用相对论平均场(RMF)理论计算得到的靶核径向物质密度,折叠密度相关的M3 Y核子-核子相互作用势,构造了光学模型势.标准核反应代码TQMS 1.8用于计算截面。在目前的工作中所研究的核居住在附近的$Z=28$质子壳层封闭和天体物理学的利益参与核合成的p-,s-和r-过程。麦克斯韦平均截面(MACS)值的能量重要的天体物理应用。
2016-10-15 nucl-th
New approach for the quantification of uncertainties in reaction modeling via data-driven multi-objective optimization
Central Michigan University(中密歇根大学);Michigan State University(密歇根州立大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Ohio University(俄亥俄大学)
提出一种多目标优化方法,在Hauser-Feshbach框架下同时考虑多通道数据,量化核反应参数的不确定性,并在Ni-Ge区域验证。
2026-06-12 nucl-th
Nuclear Level Density and the Determination of Thermonuclear Rates for Astrophysics
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。我们讨论的模型主要用于这种计算:统计模型(豪泽-费什巴赫)。特别强调了核能级密度描述所产生的不确定性,并提出了一种改进的全局描述。此外,标准的统计模型的适用性进行了调查和“地图”的适用性的模型与中性和带电粒子的稳定和不稳定的核反应。
1997-06-30 astro-ph nucl-th
Neutron-gamma competition for $β$-delayed neutron emission
本文提出了一种计算延迟粒子发射的准粒子无规相位近似和Hauser-Feshbach(QRPA+HF)耦合模型。这种方法使用微观原子核结构信息,该信息从子核中的Gamow-Teller强度分布开始,然后遵循统计衰变,直到初始可用的激发能耗尽。在每个粒子发射阶段都包括$γ$射线竞争。我们探索这个模型的背景下,中子发射的富中子核和发现,中子-γ竞争可以导致增加和减少的中子发射概率,这取决于所考虑的系统。这种形式主义的第二个结果是,与不考虑统计衰变的模型相比,对于中子滴线附近的核,预测在$β$衰变后平均发射更多的中子。
2016-08-05 nucl-th
Threshold-Aligned Pygmy Dipole Strength in Astrophysical $(n,γ)$ and $(γ,n)$ Reactions
University of Zagreb(萨格勒布大学)
研究通过相对论核能量密度函数理论探讨了低能微型偶极强度对$(n,γ)$和$(γ,n)$反应速率的影响,发现偶极强度能量与中子分离阈值$S_n$的对齐是影响反应速率的关键因素。
2026-03-13 nucl-th
Astrophysical Reaction Rates for Charged-Particle Induced Reactions on Proton-Rich Nuclides
University of Basel(巴塞尔大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学)
本研究通过更新的SMARAGD模型计算了质子丰富核素的反应率,特别针对核合成中所需的质子和α粒子诱导反应,并改进了对实验数据的描述。
2026-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Low-lying dipole response in the Relativistic Quasiparticle Time Blocking Approximation and its influence on neutron capture cross sections
本文在相对论准粒子时间阻塞近似下计算了镍和锡同位素的偶极强度分布。这些计算提供了一个很好的数据描述,包括富中子的锡同位素$^{130,132}$ Sn。由此产生的偶极强度已实施在Hauser-Feshbach计算的天体物理中子俘获率相关的r-过程核合成研究。RQTBA计算表明,在富中子核的中子阈值附近的能量增强的偶极强度的存在。计算的中子俘获率是敏感的精细结构的低位偶极子强度,这强调了可靠的知识,这种激发模式的重要性。
2009-03-31 nucl-th
Fission Fragment Decay Simulations with the CGMF Code
CGMF代码实现了Hauser-Feshbach统计核反应模型,以通过瞬发中子和$γ$射线的连续发射来跟踪裂变碎片的去激发。蒙特卡罗技术被用来方便的瞬发裂变观测值之间的复杂分布和相关性的分析。从裂变碎片的质量、电荷、动能、激发能、自旋和宇称的初始构型开始,$Y(A,Z,KE,U,J,π)$、CGMF在衰变过程的每个阶段对中子和$γ$ -射线的概率分布进行采样,保存能量、自旋和宇称。来自RIPL库的原子核结构和反应输入数据用于描述裂变碎片性质和衰变概率。瞬发裂变中子、瞬发裂变γ射线和独立裂变产额的特性可以一致地进行研究。发射的中子和$γ$射线之间的能量、角度和多重性的相关性可以很容易地作为发射碎片的函数进行分析。
2020-11-20 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
Complete inclusion of parity-dependent level densities in the statistical description of astrophysical reaction rates
微观计算表明,在原子核的低激发能下,原子核的能级密度具有很强的宇称依赖性。在此之前,这种依赖性要么被忽略,要么只在Hauser-Feshbach计算的初始和最终通道中实现。我们提出了一种间接的方法来说明一个完整的宇称依赖的所有步骤的反应,包括一个复合核形成的反应。为了说明天体物理反应速率的影响,我们提出了在同位素链的镍和锡的中子捕获率。与宇称均分的标准假设相比,我们发现即使在相当大的激发能下,复合核中的核能级密度的宇称依赖性也会引起天体物理学感兴趣的能量区的显著差异。
2008-04-28 astro-ph nucl-th
Uncertainty quantification of optical models in fission fragment de-excitation
本研究通过蒙特卡罗 Hauser-Feshbach 形式传播两种光学势的不确定性至裂变观测量,发现中子能量相关观测量受光学模型不确定性影响显著,而某些实验特征需进一步研究。
2025-03-26 nucl-th
Nuclear Aspects of the s- and n-Processes in Massive Stars
为了研究在大质量恒星中产生中重核的过程,有必要提供接近稳定和中等不稳定的富中子核的中子俘获截面和反应速率。此外,人们必须知道在大质量恒星的主要演化阶段中释放中子反应的效率。我们提出了模拟的核合成在15和25太阳质量的恒星,第一次完全遵循从主序氢燃烧,直到II型超新星爆炸,包括所有的核素到Bi。理论反应速率的计算与非吸烟代码,提供了一个完整的库豪泽-Feshbach截面和核和天体物理学的应用率。稳定性实验速率取自不同来源。反应62 Ni(n,gamma)63 Ni和反应22 Ne(alpha,n)25 Mg是核合成速率不确定性的两个例子。
2001-06-15 astro-ph nucl-ex nucl-th
Statistical properties of neutron-induced reaction cross sections using random-matrix approach
本研究采用嵌入高斯正交系综的GOE-$S$-矩阵模型,研究铀-238中子诱发核反应的统计特性,该模型由道透射系数表征,可生成满足幺正性、考虑共振干涉的涨落截面,并验证了共振区到连续区的平滑过渡。
2025-10-01 nucl-th
Tables of Nuclear Cross Sections and Reaction Rates: an Addendum to the Paper "Astrophysical Reaction Rates from Statistical Model Calculations"
在以前的出版物[原子数据和核数据表75,1(2000)]中,我们给出了七个参数的分析拟合理论反应速率,这些反应速率是从统计模型(豪泽-费什巴赫形式主义)中计算的核截面得出的,目标为9<Z<84(Ne到Bi),质量范围达到中子和质子滴线。所考虑的反应是(n,gamma)、(n,p)、(n,alpha)、(p,gamma)、(p,alpha)、(alpha,gamma)及其逆反应。在公众的需求,我们在这里提出的理论核截面和天体物理反应速率,从这些速率拟合推导出来,我们提供这些数据作为在线电子文件。对应于拟合率,提供了两个完整的数据集,其中之一包括一个唯象处理的壳层淬火丰中子核。
2001-04-02 astro-ph nucl-th
Nuclear Level Density and $γ$-ray Strength Function of $^{67}\mathrm{Ni}$ and the impact on the i-process
本研究利用inverse-Oslo方法测定了$^{67}\mathrm{Ni}$的核能级密度与$γ$射线强度函数,并据此计算$^{66}\mathrm{Ni}(n,γ)$俘获截面,发现在单区计算中该反应起瓶颈作用,但在低金属度AGB星i过程多区模型中影响被强烈抑制。
2024-11-14 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
New 26P(p,γ)27S thermonuclear reaction rate and its astrophysical implication in rp-process
本研究利用实验约束的27S质量和壳模型预测的能级结构重新评估了26P(p,γ)27S热核反应速率,发现新速率比以往小一个数量级,且该反应路径对产生27P的重要性降低,仅使铝的最终产量减少7.1%。
2023-04-30 astro-ph.SR 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
Statistical theory of light nucleus reaction and application to $^9$Be(p, xn) reaction
提出了一个描述中子和轻带电粒子诱发的1 p壳层轻核核反应的轻核反应统计理论。采用统一的Hauser-Feshbach模型和激子模型来描述STLN的动力学行为,其中考虑了平衡和预平衡过程中的角动量守恒和宇称守恒。在入射通道和不同的出射通道中,可以合理地考虑入射和出射带电粒子的库仑势垒对开放反应通道的影响。在运动学上,严格考虑了各种发射过程中的反冲效应。以$^9$ Be(p,xn)反应为例,在STLN框架下,用PUNF程序计算了出射中子和带电粒子的双微分截面。计算结果与已有的$E_p=18$ MeV中子双微分截面实验值符合得很好,表明PUNF程序是建立1 p壳层轻核轻带电粒子诱发核反应反应数据库文件6的有力工具。
2015-10-17 nucl-th
Nuclear $β^{-}$-decay with statistical de-excitation
本文利用QRPA+HF模型计算中子-rich核β⁻衰变的核粒子谱,结合统计退激和ENDF电子谱数据,提供适用于多种应用的ASCII格式表格。
2025-07-04 nucl-th
Astrophysical Reaction Rates From Statistical Model Calculations
在0.01* 10 ^9 <=T[K]<=10.* 温度范围内的理论反应速率。10^9是在统计模型(豪泽-费什巴赫形式)中计算的,目标的10<=Z<=83(Ne到Bi),质量范围达到中子和质子滴线。所考虑的反应是(n,gamma)、(n,p)、(n,alpha)、(p,gamma)、(p,alpha)、(alpha,gamma)及其逆反应。通过解析七参数拟合给出了热布居靶的反应速率随温度的变化关系。为了便于与实验速率进行比较,还列出了恒星增强因子。计算了两套完整的速率,其中之一包括对丰中子核壳层猝灭的唯象处理。这些广泛的数据集以电子文件的形式在线提供,而从一项计算中选出的子集则以印刷表格的形式提供。包括理论输入和使用所提供表格的建议的摘要。
2000-04-05 astro-ph nucl-th
Branchings in the gamma-process path revisited
使用基于全局Hauser-Feshbach计算的更新的反应速率,讨论了在伽马过程温度下的(gamma,p)/(gamma,n)和(gamma,alpha)/(gamma,n)线的位置。结果可以直接与经典的伽马过程讨论进行比较。指出了对原子核结构和反应参数的不确定性最敏感的原子核,并对实验提出了建议。此外,采用两个最近的全球α +核电位的影响进行了讨论。结果发现,在较高的质量分支更敏感地依赖于这些电位。146 Sm/144 Sm生产的情况下,单独解决。此外,在这种情况下,最近的α +核势似乎改善了有关生产这些Sm同位素在大质量恒星的问题。总之,它被发现,它是不太可能的计算生产不足的p核素在钼钌区域是由于核物理的缺陷,但在更高的质量数的问题仍然可以治愈改进的核输入。
2005-11-23 astro-ph nucl-ex nucl-th
Energy Dependent Calculations of Fission Product, Prompt, and Delayed Neutron Yields for Neutron Induced Fission on $^{235}$U, $^{238}$U, and $^{239}$Pu
我们在第一次机会裂变区对$^{235}$ U、$^{238}$ U和$^{239}$ Pu的独立和累积裂变产物产额进行了能量相关的计算。从实验数据和基于激发能和自旋宇称分布假设的分析函数出发,对入射中子能量达5 MeV的1,000多个裂变碎片进行了Hauser-Feshbach统计衰变处理。然后将计算出的独立裂变产物产额用作$β$-衰变的输入以产生累积产额,并进行求和计算。通过在$^{235}$ U和$^{239}$ Pu的热能下以及在$^{238}$ U的快能范围内应用贝叶斯技术来调整这些程序中的模型参数。计算的裂变可观测量,如能量依赖的裂变产额,和即时和缓发中子产额,与现有的实验数据进行了比较。通过外推计算,我们还研究了第二次机会裂变开启对缓发中子产额能量依赖性的可能影响。
2021-02-01 nucl-th physics.app-ph
The Nuclear Level Density and the Determination of Thermonuclear Rates for Astrophysics
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。在最近的计算中,核能级密度-作为统计模型(Hauser-Feshbach)的一个重要组成部分-显示出最大的不确定性。我们提出了一个全球参数化的核能级密度的基础上的后移费米气体形式主义。使用一个依赖于能量的能级密度参数$a$和来自Möller等人最近的FRDM质量公式的微观修正导致在质量范围$20\le A \le 245$内的中子分离能处的能级密度的高度改进的拟合。使用适当的微观修正质量公式的重要性进行了强调。所得的能级描述非常适合于天体物理学应用。能级密度还可以提供仅对高密度的激发态正确的统计模型的适用性的线索。利用上述描述,人们可以得出一个"地图",为稳定和不稳定的核与中性和带电粒子的反应模型的适用性。
1996-02-17 astro-ph nucl-th
New experimental $^{23}$Na($α,p$)$^{26}$Mg Reaction Rate for Massive Star and Type-Ia Supernova models
$^{23}$ Na($α,p$)$^{26}$ Mg反应被认为对Ia型超新星中Ne和Ti之间的几个核的核合成以及大质量恒星中$^{23}$ Na和$^{26}$ Al的核合成具有重要影响。该反应最近受到了新的实验兴趣,在早期的实验数据和在反应速率编译中使用的统计Hauser-Feshbach模型的高度不确定性的动机。早期的实验受到目标退化问题和不可量化的不确定性的影响。三个新的独立测量,而不是利用逆运动学和卢瑟福散射监测来解决这个问题。在这项工作中,我们提出了直接测量的角度分布的发射质子,以消除在最近的反应速率测量,这导致在截面不同的3倍的假设的差异。我们推导出一个新的组合实验反应速率的$^{23}$钠($α,p$)$^{26}$镁反应的总不确定度为30%,在相关温度下。使用我们新的$^{23}$ Na($α,p$)$^{26}$ Mg比率,$^{26}$ Al和$^{23}$ Na生产不确定性降低到8%以内。相比之下,使用速率汇编STARLIB先前推荐的10倍不确定度,$^{26}$ Al和$^{23}$ Na产量的变化超过2倍。在Ia型超新星条件下,对$^{23}$ Na产生的影响被限制在15%以内。
2021-03-16 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Evidence for the reduction of nuclear level density away from the $β$-stability line
通过分析激发态$^{116}$ Sn和$^{116}$ Te核的蒸发中子能谱,研究了核能级密度的同位旋依赖性.这些原子核通过在18 - 26 MeV的激发能范围内的$p$ + $^{115}$ In和$^{4}$ He + $^{112}$ Sn反应来填充。由于低激发能,中子谱主要由第一机会衰变贡献,导致$β$稳定的$^{115}$ Sn和缺中子的$^{115}$ Te作为两种情况的残留物。在Hauser-Feshbach形式主义中,通过采用不同的能级密度参数模型,对实验光谱进行了理论分析。据观察,该数据只能解释的水平密度参数,单调减少时,质子数偏离$β$稳定值。这也证实了通过执行一个微观壳模型计算与伍德-撒克逊平均场。这些结果对估算不稳定核的能级密度和计算与$r$ -和$rp$ -过程有关的天体物理反应率具有重要意义。
2020-12-09 nucl-ex nucl-th
QRPA calculations for M1 transitions with the noniterative finite amplitude method and the application to neutron radiative capture cross sections
本文基于 HF+BCS 和有限振幅方法推导 QRPA 方程,计算形变钆同位素的 M1 跃迁,并将其用于 Hauser–Feshbach 中子俘获截面研究。
2022-11-29 nucl-ex nucl-th
Isotopic dependence of $(n,α)$ reaction cross sections for Fe and Sn nuclei
本研究利用经实验数据校正的TALYS程序Hauser-Feshbach模型,计算Fe和Sn同位素链的$(n,α)$反应截面,揭示其同位旋演化规律及恒星环境下的反应贡献特征。
2023-10-10 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Electromagnetic excitation of nuclei and neutron evaporation in ultrarelativistic ultraperipheral heavy ion collisions
本文提出了一种计算超相对论、超周边重离子碰撞中原子核电磁激发以及激发核衰变中子发射几率和分布的新方法。$γ$ + Pb $\to$ Pb $^*$的激发函数的参数化使用的物理动机的组件:激发的巨共振,准氘核吸收机制,激发的核子共振,以及高能量的质子和中子的解离。中子发射(最多10个中子)从低能量激发的$^{208}$铅的豪泽-Feshbach形式主义建模。用蒙特卡罗程序GEMINI计算了给定中子数的几率随激发能的变化。这些函数由光滑的解析函数参数化。将结果与$γ$ Pb $\to$ Pb $^*$ $\to$ k n反应的适当数据进行比较。作为一个例子,该方法用于计算电磁激励的UPC过程。包括单光子和双光子激发,并进行了讨论。在LHC能区的计算中,计算了给定中子数的正向和反向的拓扑截面。提出了激励函数。计算结果与SPS和最近的ALICE实验数据进行了比较,取得了很好的一致性。
2013-11-08 hep-ex hep-ph nucl-th
Analysis of the energy and angular distributions of photoneutrons from natPb, 197Au, natSn, natCu, natFe, and natTi using resonance direct theory
Institute of Technology, Shimizu Corporation(清水建设工学院);Department of Advanced Energy Science and Engineering, Kyushu University(九州大学先进能源科学工程学院)
利用共振直接理论研究光中子在巨偶极共振区的双微分截面,探讨核反应机制,验证直接过程的作用,通过实验数据验证模型有效性,并揭示高能中子发射中的RD过程贡献。
2026-08-18 nucl-th