Radiation correction to astrophysical fusion reactions and the electron screening problem
本文讨论了电磁环境对天体物理学意义上的核聚变反应实验室测量的影响。辐射场消除使用路径积分形式主义,以获得的影响功能,我们评估在半经典近似。我们表明,由于辐射校正的隧道概率的增强是非常小的,并没有解决长期存在的问题,即观察到的电子屏蔽效应是显着大于理论预测。
2002-08-19 nucl-th
Laboratory electron screening in nuclear resonant reactions
本研究针对窄共振反应中缺乏依据的电子屏蔽校正问题,通过简单模型估算屏蔽参数,发现现有校正方法存在偏差,建议暂不对孤立窄共振强度做屏蔽校正,并指出共振能量差异或可作为研究方向。
2023-04-06 nucl-th
Influence of tunneling on electron screening in low energy nuclear reactions in laboratories
使用半经典平均场论,我们表明,屏蔽势表现出一个特征的径向变化的隧道区域中形成鲜明对比的假设,在所有以前的作品中的常数位移。此外,我们表明,显式处理的隧道区给出了一个更大的屏蔽能量比在传统的方法,它只研究了时间演化的经典区域和估计的屏蔽能量从屏蔽潜在的外部经典转折点。这种修改变得重要,如果电子状态不是一个单一的绝热状态在外部转折点,无论是通过电子状态的预隧穿跃迁或系统的对称性,即使没有本质上的变化与电子状态的隧穿区。
2003-01-02 nucl-th
Electron screening in molecular fusion reactions
最近的实验室实验已经测量了在质量中心能量足够低的原子和分子电子的影响是重要的聚变截面。为了从这些数据中提取裸核的截面(如天体物理应用所需),有必要了解这些屏蔽效应。研究了Z=1核与氢分子低能碰撞中的电子屏蔽效应。我们的模型是基于TDHF方案内的电子波函数的动态演化,而原子核的运动被经典地处理。我们发现,在目前可获得的能量的屏蔽效应强烈依赖于分子取向。筛选被发现是更大的分子目标比原子目标,由于在后者的反射对称性。计算结果与氘与氚分子靶碰撞的实验数据吻合得很好。
1996-01-02 nucl-th
Potential resonant screening effects on stellar C12+C12 reaction rates
C12+C12聚变截面显示出共振行为,直到实验室中迄今为止可获得的最低能量。如果这种趋势持续到天体物理能量范围,除了传统的屏蔽修正外,恒星C12+C12反应速率必须进行共振屏蔽修正。我们估计的共振屏蔽效应在弱电子屏蔽限制流体静力燃烧和白矮星环境。
2002-10-11 astro-ph nucl-th
Bound Electron Screening Corrections to Reactions in Hydrogen Burning Processes
对电子屏蔽效应的精确评估,对于从实验数据中确定天体物理学的$S$因子($S_b(E)$)有多重要?我们比较了在PP-链式反应中使用不同屏蔽势得到的$S_b(E)$,(1)在绝热极限,(2)没有屏蔽修正,和(3)大于绝热屏蔽势。我们采用了两种拟合方法:第一种是通过传统的多项式表达式,第二种是明确地包括核相互作用的贡献,并基于统计模型。比较裸$S$ -因子,通过使用不同的屏蔽电位,所有$S_b(E)$被发现是在标准误差范围内的大多数反应的研究,只要采用相同的拟合程序。实际上,$S_b(E)$对屏蔽电位的大小不敏感。
2007-11-09 astro-ph nucl-th
Non-linear screening corrections of stellar nuclear reaction rates and their effects on solar neutrino fluxes
在Debye-Huckel模型的框架下,分析计算了恒星核聚变速率的非线性电子屏蔽修正,并与Salpeter弱屏蔽近似下的相应修正进行了比较。在典型的太阳条件下,与萨尔彼得屏蔽因子的偏差小于1%,而对于较热的恒星,这种修正结果仅在德拜-休克尔模型的极限上达到1%的量级。此外,调查的非线性屏蔽效应对太阳中微子通量的影响产生微不足道的修正PP和CNO链式反应。
2000-02-14 astro-ph nucl-th
Strong plasma screening in thermonuclear reactions: Electron drop model
我们用一个简单的电子滴模型分析了在致密物质中由于强等离子体屏蔽引起的热核聚变反应的增强。该模型假设聚变发生在一个被碰撞核周围的有效电子云屏蔽的电势中(扩展的Salpeter电离层模型)。计算了等电荷和不等电荷原子核的平均场屏蔽库仑势、适当的天体物理S因子和反应速率的增强因子。作为一个副产品,我们研究的分析行为的屏蔽电位在小的反应物之间的分离。在这个模型中,天体物理S因子不仅依赖于核物理,而且依赖于等离子体屏蔽。增强因子与其它方法的计算结果吻合较好。这使我们能够制定的组合,在热核反应中的强等离子体屏蔽的纯分析模型。所得结果对白矮星和中子星的核燃烧模拟具有一定的参考价值。
2014-01-11 astro-ph.SR nucl-th
Nuclear fusion in muonic molecules and in deuterated metals
对μ子分子中氢同位素之间的聚变反应的研究是精确计算聚变过程中μ子对核电荷屏蔽的第一个例子。在LUNA装置上,天体物理学反应截面的测量被扩展到几千电子伏的碰撞能量。原子电子对靶的屏蔽作用变得很大。通过在dd反应测量中用作靶的金属-氧化物给出了从未结合电子观察屏蔽的可能性。等离子体中的经典德拜屏蔽,应用于金属中的准自由电子,通过元素周期表的研究,为某些金属中发现的意想不到的大屏蔽电势提供了解释。
2008-04-24 nucl-th
Screening enhancement factors for laboratory CNO and rp astrophysical reactions
实验室CNO和rp天体物理反应的截面由于靶核周围的多电子云的存在而增强。因此,除非进行适当的修正,否则相关的天体物理因素会被高估。这项研究给出了一个估计的错误,如果不考虑屏蔽效应和实验室的能量阈值,在屏蔽效应出现一个粗略的配置文件。结果表明,对于大多数实际目的,可以忽略对过去相关实验的筛选校正。然而,关于未来的实验,筛选校正的CNO反应肯定是重要的,因为它们是密切相关的太阳中微子通量和rp过程。此外,根据目前的结果,特别是在目前和今后的月球实验中,必须考虑到筛选效应,在这些实验中,筛选出的天体物理因素将得到很大程度的增强。
2003-05-09 nucl-ex nucl-th
Determination of plasma screening effects for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
由于屏蔽效应,天体物理等离子体中的核反应可能与实验室中的表现不同。从理论上研究了确定碰撞激光产生的等离子体中这些屏蔽效应的大小的可能性,作为出发点,在极端光基础设施设施中使用两束激光束进行了拟议的实验设置。与固体靶相互作用的激光脉冲通过靶正常鞘加速方案产生等离子体,并且该快速流动的等离子体(离子流)冲击由第二激光脉冲在气体射流靶上的相互作用产生的二次等离子体。我们在这里模拟了这种情况,并计算了与天体物理相关的反应$^{13}$ C($^4$ He,$n$)$^{16}$ O的反应事件。我们发现,它应该是实验上可能的,以确定等离子体屏蔽增强因子的聚变反应,通过检测两种情况下的离子流与等离子体靶和一个简单的气体靶相互作用的反应事件之间的差异。这提供了一种方法来评估核反应截面在恒星环境中,可以显着推进核天体物理学领域。
2017-03-28 nucl-th physics.plasm-ph
Quantum effects on plasma screening for thermonuclear reactions in laser-generated plasmas
采用基于密度矩阵的量子等离子体屏蔽模型,对激光等离子体中的热核反应$^{13}$ C($α$,$n$)$^{16}$ O和$^2$ H($d$,$n$)$^3$ He进行了理论研究.对于冷的和致密的(固态密度)等离子体,我们的研究结果表明,量子效应可以提高等离子体屏蔽热核反应的一个数量级相比,经典的情况。这一结果可能对核天体物理学预测产生影响,也可能对聚变能量增益前景发挥作用。我们的模拟使我们能够确定激光产生的等离子体的实验设置中的量子效应等离子体屏蔽可以在现有的高强度激光设施确认。
2022-04-20 nucl-th physics.plasm-ph
Strong screening effects on resonant nuclear reaction $^{23}$Mg $(p,γ)$ $^{24}$Al in the surface of magnetars
基于相对论性超强磁场理论,采用T-Fermi-Dirac近似方法,研究了磁场中的强电子屏蔽(SES)问题,以及SES对$^{23}$ Mg $(p, γ)$ $^{24}$ Al核反应的影响.计算表明,磁星表面磁场中的强电子屏蔽对核反应有显著的影响.我们计算的筛选率可以增加两个数量级,由于SES在SMF。
2016-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
The role of electron-screening deformations in solar nuclear fusion reactions and the solar neutrino puzzle
太阳等离子体中的热核聚变反应速率由于屏蔽聚变核的电子云的存在而增强。本文在Debye-Huckel模型框架下研究了电子屏蔽形变对太阳反应速率的影响。这些电子-离子云的变形,假设这里是静态的和轴对称的,被证明是能够大大影响太阳中微子通量的PP和CNO链,与合理的变化,在宏观参数的标准太阳能模型(SSM)。各种已知的变形源进行了讨论,但没有一个被发现足够强大的SSM中微子通量有显着的影响。
2000-08-13 astro-ph nucl-th
The Electron-Screening Correction for the Proton-Proton Reaction
通过数值求解薛定谔方程,我们检验了太阳质子-质子聚变反应电子屏蔽的Salpeter形式。我们精确地计算了双质子波函数和氘核波函数的重叠积分的平方,并与通常的解析近似进行了比较。通常的WKB解与$O(10^{-4})$的数值结果一致。对于$pp$链和CNO循环中的其他核聚变反应,WKB近似应该更精确。
1998-02-19 astro-ph hep-ph nucl-th
Nuclear clustering and the electron screening puzzle
电子屏蔽可以明显地改变恒星内部天体物理核反应的强度。在地球上的实验室实验中也观察到这种效应,其中原子电子存在于核目标中。在过去的30年里,人们开发了理论模型,并进行了实验测量,以研究热核反应中的电子屏蔽。没有一个理论模型能够解释实验确定的屏蔽电位的高值。我们探讨的可能性,“电子屏蔽之谜”是由于核团簇化和极化效应的融合反应。我们将讨论支持这种情况的论据。
2017-10-10 nucl-ex nucl-th
Weakly screened thermonuclear reactions in astrophysical plasmas: Improving Salpeter's model
本文详细研究了电子简并度和非线性屏蔽效应对Salpeter弱屏蔽模型有效性的影响。该模型的局限性进行了调查,并提出了一个改进的,可以考虑非线性屏蔽效应。它的应用太阳pp反应得到一个准确的屏蔽增强因子,并提供了一个非常可靠的估计相关的中微子通量的不确定性。
2003-06-23 astro-ph nucl-th
Anomalous enhancements of low-energy fusion rates in plasmas: the role of ion momentum distributions and inhomogeneous screening
在低能氘代基体靶实验中观察到了明显高于相应理论预测的非共振聚变截面。基于热效应、电子屏蔽或量子效应色散关系的模型已经被提出来解释这些反常的结果:它们似乎都不能令人满意地再现实验。速度分布是反应速率的基础,偏离麦克斯韦极限可能在解释增强中起核心作用。我们研究两个效应:由于Galitskiii-Yakimets量子不确定性效应,目标氘动量分布的尾部增加,这扩大了能量-动量关系;以及Debye-Hückel半径的空间波动,导致电子屏蔽的有效增加。这两种效应都会导致更大的反应速率,特别是在能量低于几keV时,减少了观测结果与理论预期之间的差异。
2009-05-11 nucl-th
Resonant nuclear reaction $^{23}$Mg $(p,γ)$ $^{24}$Al in strongly screening magnetized neutron star crust
基于超强磁场中的相对论理论,利用Lai(LD)、Fushiki等(FGP)和Liu等(LJ)的三种模型,研究了强电子屏蔽(SES)对磁星表面核反应$^{23}$ Mg $(p, γ)$ $^{24}$ Al反应速率的影响.我们的研究结果表明,由于SES的影响,速率可以大大提高三个数量级。对于$1<B_{12}<10^2$,在相对低密度环境(如$ρ_7<0.01$)下,我们模型中的速率与LD和FGP的速率吻合得很好。另一方面,在相对高的磁场(例如$B_{12}>10^2$),我们的模型的速率可以是1.58倍,大约三个数量级以上的FGP和LD,分别。我们的模型对$^{23}$ Mg $(p, γ)$ $^{24}$ Al的速率的显著增加意味着更多的$^{23}$ Mg将由于SMF中的SES而从Ne-Na循环中逃逸。因此,下一个反应$^{24}$ Al $(β^+, ν)$ $^{24}$ Mg将产生更多的$^{24}$ Mg以参与Mg-Al循环。因此,可能导致在磁星表面合成大量的$A\geq 20$核素(例如$^{26}$ Al)产物。这些重元素(如$^{26}$ Al)可能是由于双中子星(NS-NS)或黑洞与中子星(BH和NS)系统的紧密双星合并而被抛出的。我们的研究结果可能有助于理解为什么$^{26}$ Al在星际空间总是过剩的。我们的结论可能对某些重元素的核合成、能量产生率的研究…
2017-10-07 nucl-th
Dynamical Screening of $α$-$α$ Resonant Scattering and Thermal Nuclear Scattering Rate in a Plasma
本文利用有效场论和热场论研究了QED等离子体中的动力学屏蔽效应对$^8$ Be共振下$α$ - $α$散射的影响。动态屏蔽导致的虚部的潜在的结果在热宽度的共振和占主导地位的先前考虑的静态屏蔽效果。结果表明,共振能量和共振宽度都随等离子体温度的升高而增大。此外,动力学屏蔽可以对$α$ - $α$热核散射率产生巨大影响。例如,当温度在$10$ keV附近时,速率被抑制大约$900$的因子。我们预期类似的核反应速率的热供应将发生在那些由具有热能的阈上共振支配的反应中。对核反应的动力屏蔽效应与宇宙学和天体物理学有关。
2017-06-12 hep-ph nucl-th
The role of the screening potential in the deuteron-deuteron thermonuclear reaction rates
University of Birjand(比尔詹德大学)
本文计算了金属环境中考虑电子屏蔽效应的氘-氘热核反应率,发现具有屏蔽势与无屏蔽势的反应率比值可用$ \exp\left(4.70 +6.50\\:{U_{e}}/{T_{9}}\right)$描述。
2026-09-29 nucl-ex nucl-th
Nonlinear polarization effects on plasma screening for fusion reactions
Key Laboratory of Beam Technology of the Ministry of Education, and School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(教育部束流技术重点实验室,北京师范大学物理与天文学院);Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(应用物理与计算数学研究所);Graduate School, China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院);CAPT, HEDPS, and IFSA Collaborative Innovation Center of MoE, Peking University(北京大学、教育部前沿交叉学科研究中心、高能量密度物理中心和IFSA协同创新中心);Institute of Radiation Technology, Beijing Academy of Science and Technology(北京市科学技术研究院辐射技术研究所)
该研究针对D-T、p-$^{11}$B等热核反应,采用有限温度托马斯-费米-狄拉克框架得到双中心等离子体屏蔽势,结合核势求解薛定谔方程,揭示离子与电子非线性极化的竞争对聚变率的影响,指出双中心处理对预测稠密等离子体聚变率的重要性。
2026-09-18 nucl-th physics.plasm-ph
Coulomb screening correction to the $Q$ value of the triple alpha process in thermal plasmas
三重α反应是产生$^{12}$ C的关键,预计会发生在弱耦合的热等离子体中,就像在正常恒星中遇到的那样。我们研究库仑屏蔽如何影响在这样的等离子体环境中的三个α粒子的系统的结构,通过精确的三体计算内的德拜-休克尔近似。一个三α模型,库仑相互作用修改的汤川形式。借助于随机变分法,通过相关高斯基的叠加得到了精确的三体波函数。由于库仑屏蔽的霍伊尔态的能量位移作为德拜屏蔽长度的函数。结果,自动纳入有限尺寸效应的霍伊尔状态,是一致的,与传统的结果的基础上库仑修正的化学势的离子被视为点电荷在弱耦合,热等离子体。我们已经给出了一个理论基础,传统的点电荷方法的库仑屏蔽问题相关的核反应在正常的恒星提供的第一个评估的库仑修正的$Q$值的三α过程,产生一个有限大小的霍伊尔状态。
2020-06-09 nucl-th
Momentum-space description of three-nucleon breakup reactions including the Coulomb interaction
在计算质子-氘核分裂和${}^3\mathrm{He}$的三体电磁衰变时考虑了两质子间的库仑相互作用。强子动力学是基于纯粹的核电荷相关(CD)波恩势和它的现实扩展CD波恩+ $Δ$耦合通道的两重子势,允许单一的虚拟$Δ$ -同量异位素激发。在动量空间中使用积分方程进行计算。屏蔽和重整化的方法,包括库仑相互作用。收敛的程序被发现在中等筛选半径。证明了该方法的可靠性。在所有能量下,特别是在运动学状态下,都可以看到库仑效应对破裂观测值的影响。
2005-10-03 nucl-th
Self-consistent strong screening applied to thermonuclear reactions
The University of Arizona(亚利桑那大学)
研究通过自洽强屏蔽理论,探讨BBN时期轻核周围等离子体屏蔽效应,揭示其对热核反应速率的影响及空间依赖性。
2024-06-18 astro-ph.CO nucl-th physics.plasm-ph
Electron Screening and Alpha-Decay
极低能天体物理相关反应中核力与电磁力的相互作用是当今核天体物理研究的主要课题之一。关于电子屏蔽(ES)在低能轻核反应截面上的作用的令人困惑的结果打开了一个潘朵拉锅,许多新的问题对目前对屏蔽增强因子的解释的局限性和可靠性提出了质疑。在本文中,我们讨论了最简单的物理情况下,ES起着重要的作用,以便有明确的确定ES能量在一个明确的理论方案。这是重质量核的α衰变的情况。我们推导出正确的突然和绝热极限这样的系统,包括重要的相对论修正。然后,我们严格证明在这种情况下,如何计算的突然和绝热极限导致相同的结果。为了得到这个结果,我们使用海尔曼-费曼定理。在计算了某些体系的电子屏蔽能后,我们讨论了由于电子屏蔽对α衰变体系的强修正。最后,我们提出了一种测量裸核α衰变寿命的方法,以便直接推导出质量在210-240 u之间的重核的ES能量。
2010-10-21 nucl-th
Coulomb Effects in Few-Body Reactions
本文采用屏蔽重整化方法,在三体和四体核反应的动量空间描述中考虑了带电粒子间的库仑相互作用。论证了散射振幅重整化的必要性和方法的可靠性。讨论了库仑效应对观测量的影响。
2010-02-18 nucl-th
Vacuum polarization Contribution to the Astrophysical S-Factor
我们研究了真空极化在天体物理学感兴趣的核反应中的作用。与原子电子的屏蔽相比,这种效应具有相反的符号。结果表明,真空极化进一步增加了长期存在的差异天体物理核反应的实验数据在非常低的能量和理论计算,其目的是包括电子屏蔽,虽然由少量。
1997-02-20 nucl-th
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
Influence of Chaos on the fusion enhancement by electron screening
研究了低能核反应中束缚电子的屏蔽效应。我们用分子动力学方法模拟了多电子反应:D+ $d$,D+D,$^3$ He+ $d$,$^3$ He+D,$^6$ Li+ $d$,$^6$ Li+D,$^7$ Li+ $p$,$^7$ Li+H.对应于泡利和海森堡原理的量子效应是通过相空间占有率的约束来实现的。除了众所周知的绝热和突然的限制,我们提出了一个新的“耗散极限”,预计不仅在高能量,但在极低的能量区域是重要的。耗散极限与电子运动的混沌行为有关。它还影响增强因子的大小。我们还讨论了使用偏振目标的数值实验。在我们的模拟中得到的增强因子与$R$矩阵方法中提取的增强因子一致。
2005-06-30 nucl-th
Potential renormalization by tunneling induced intrinsic transition
实验室低能核反应中束缚靶电子的屏蔽效应可以用前面分析中所假定的隧道势垒的恒定移动来表示,如果电子云是静态的或无结构的,并且位于隧道区之外。本文利用半经典平均场方法对一个简单的两能级耦合通道问题进行了分析,指出在隧穿区可能发生电子从激发态到基态的强量子跃迁,导致屏蔽势的空间依赖性.因此,我们表明的隧道区的动力学处理的必要性,以正确地评估屏蔽效应的束缚靶电子在低能核反应在实验室中。
2002-02-22 nucl-th
Nuclear Reaction Screening, Weak Interactions, and r-Process Nucleosynthesis in High Magnetic Fields
研究了高温磁化等离子体中的库仑屏蔽和弱相互作用。库仑屏蔽是在电子和正电子处于平衡的相对论热等离子体中进行评估的。除了温度的影响,从一个强大的外部磁场弱屏蔽的影响进行了评估。在高场下,电子的横动量分量被量子化到朗道能级。探讨了高温高磁场下等离子体屏蔽长度的特征。除了筛选长度的变化外,还估计了弱相互作用速率的变化。研究发现,高场可以导致增加的$β$ -衰变率的电子和正电子光谱的朗道能级占主导地位。最后,在一个简单的r-过程模型中,这里研究的效果进行评估。结果表明,相对论库仑屏蔽对最终丰度分布的影响很小。虽然在强磁场中弱相互作用率的变化会对r-过程的演化和丰度分布产生影响,但产生显著影响所需的场强可能大于目前认为的典型r-过程环境中的磁星喷流或中子星合并。如果r-过程的网站存在的领域$\gtrsim 10^{14}$ G的影响,从弱衰变的领域可能是显着的。
2020-06-25 astro-ph.CO astro-ph.HE nucl-th
The Current State of the Controversy over Screening in Nuclear Reactions
本文回顾了核反应屏蔽中动态效应的争议,指出数值模拟发现的动态效应抵消了经典Salpeter修正,呼吁天体物理学界重视并进一步研究动态屏蔽。
2024-09-15 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Radiative capture cross sections: challenges and solutions
辐射俘获反应是恒星模型的主要输入之一。在许多情况下,这些反应在恒星中发生的低能量是目前实验技术无法达到的。电子屏蔽是将裸露的截面与屏蔽的断面分开的主要原因之一。间接实验技术已被提出,现在是获得这些截面的主要工具之一。讨论了电子屏蔽问题以及间接方法的最新进展。
2003-07-10 nucl-th
The electron screening puzzle and nuclear clustering
对伽莫夫峰内或附近天体物理学感兴趣的核反应的精确测量显示,靶中存在原子电子会产生意想不到的效应。实验需要包括一个有效的“屏蔽”潜力,以解释在最低的可测量能量的截面的增强。尽管在过去的20年里进行了各种理论研究和大量的实验测量,但尚未发现一种理论可以解释数据所需的极高屏蔽电位值的原因。在这封信中,我们表明,而不是一个原子物理学解决方案的“电子屏蔽之谜”,大屏蔽电位值的原因,实际上是由于在核反应,特别是涉及轻核反应的集群效应。
2016-02-12 astro-ph.CO astro-ph.SR nucl-ex
Low-lying Resonances and Relativistic Screening in Big Bang Nucleosynthesis
我们探讨了由于相对论性电子-正电子等离子体的屏蔽效应和大爆炸核合成过程中导致A=7核的次级反应中共振的存在。特别是,我们调查和研究可能的低-躺在$^7$ Be($^3$他,$γ$)$^{10}$ C反应的共振,并检查由此产生的破坏$^7$是各种共振位置和强度。虽然$^{10}$ C化合物核中的共振被认为具有可忽略的影响,但我们探索了从等离子体筛选增强的可能性,其可以调整最终的$^7$ Be丰度。我们发现,相对论屏蔽和可能的低洼共振的影响是相对较小的标准早期宇宙模型。
2016-03-26 astro-ph.CO nucl-th
Faddeev-type calculations of few-body nuclear reactions including Coulomb interaction
在描述少体核反应时,采用屏蔽重整化方法,考虑了带电粒子间的库仑相互作用。计算是在动量空间中的Faddeev型方程的框架内进行的。证明了该方法的可靠性。讨论了库仑效应对观测量的影响。
2008-10-24 nucl-th
Screened thermonuclear reactions and predictive stellar evolution of detached double-lined eclipsing binaries
由于等离子体屏蔽效应,恒星等离子体中带电粒子核反应的低能聚变截面(以及相应的反应速率)得到了增强。我们研究这些影响的预测恒星演化模拟分离双线食双星。我们遵循双星系统(前主序星或主序星)的演化,精确确定半径和质量从1.1 Mo到23 Mo(从它们的诞生到现在的状态)。结果表明,屏蔽和非屏蔽模型之间的所有差异(在光度,恒星半径和有效温度方面)都在观测不确定度范围内。此外,没有发现由于筛选校正的核合成或组成的变化。因此,本研究中所考虑的双星(从它们诞生到现在的状态)中发生的带电粒子核反应的所有热核屏蔽效应都可以完全忽略。换句话说,所有相关的带电粒子核反应都可以安全地假设在真空中发生,从而简化和加速了模拟过程。
2005-07-06 astro-ph nucl-th
Dynamical Screening Effects on Big Bang Nucleosynthesis
等离子体中的运动离子产生取决于离子速度的变形电势,这导致与标准静态Salpeter公式相比明显的屏蔽效应。本文采用试探电荷方法研究了大爆炸核合成(BBN)中的动力学屏蔽效应。我们发现,早期宇宙的高温导致离子速度比太阳条件快,从而使电势有效地极化。然而,低密度的背景等离子体成分显着抑制热核反应速率的动力学屏蔽效应在BBN时期。我们比较了我们的结果与几个热核反应速率的太阳聚变考虑动力学屏蔽效应。此外,我们还讨论了其他天体物理站点的额外等离子体性质,以备将来从目前的计算中可能出现的膨胀。
2021-11-09 astro-ph.CO nucl-th
Atomic effects in astrophysical nuclear reactions
本文提出了两个描述天体物理能量下实验室核反应中出现的电子屏蔽效应的模型。第一个模型的双电子屏蔽能与最近LUNA的实验结果非常一致的破碎反应$% He3(He3,2p)He^{4}$,迄今为止,这违背了所有可用的理论模型。此外,多电子效应,提高实验室反应的CNO循环和其他先进的核燃烧阶段,也研究了通过的CNO-费米模型,推导出的分析公式,建立一个下限和上限的相关屏蔽能量。第二个模型的结果,这表明一个非常令人满意的兼容性与绝热近似的,预计将是特别有用的,在未来的实验中更准确地确定的CNO天体物理因子。
2001-01-06 astro-ph nucl-ex nucl-th
Color Screening and the Suppression of the Charmonium State Yield in Nuclear Reactions
我们讨论了在CERN-SPS(NA 50合作)450 GeV的pA碰撞中产生$ψ'$介子的新数据[1]。我们从欧洲核子研究中心的数据$σ(ψ' N)\approx 8$ MB提取的假设下,$ψ'$产生的时空演化的一个点一样的$c\bar c$对扩展随时间的粲偶素状态的完整大小。在分析中,我们假定强子的颜色分布与它与核子相互作用的截面之间存在着某种关系。然而,我们的结果是相当敏感的波包的扩展模式和显着较大的值$σ(ψ' N)$不排除的数据。我们发现,最近的CERN数据证实了[2]的建议,即粲-核子相互作用强度的颜色波动是抑制$J/ψ$产额的主要来源,正如在CERN在pA和AA碰撞中所观察到的那样。
2003-07-16 hep-ph nucl-th
Effect of electronic environment on neutrino-nucleus reactions at r-process sites
讨论了在核塌缩超新星环境中电子等离子体对带电中微子-核反应$(ν_e,e^-)$的影响。首先讨论了电子屏蔽效应对出射电子与子核末态相互作用的影响。为此,我们解决了狄拉克方程的出射电子与屏蔽库仑势得到的E-F近似。除了屏蔽效应外,我们还讨论了环境电子对出射电子光谱的Pauli阻塞效应,发现这两种效应都阻碍了荷电反应的截面,特别是在低入射能量下.
2006-08-23 astro-ph nucl-th
Screened Coulomb potentials for astrophysical nuclear fusion reactions
天体物理能级实验室聚变反应的电子屏蔽加速是天体物理学中一个尚未解决的重要问题。这种效应在这里建模考虑氢类原子的融合,其电子概率密度用于泊松方程,以获得相应的屏蔽库仑势能。这样就可以考虑原子的激发和聚变原子的变形。这些潜力,然后处理半经典,以获得屏蔽(加速)因子的反应。利用所提出的模型,首次研究了超强磁场对实验室氢聚变反应的影响,结果表明,尽管$% dd$反应的截面有了相当大的增加,但$pp$反应仍然太慢,不能进行实验。该模型最后应用于$H^{2}(d,p) H^{3}$聚变反应,描述令人满意的实验数据,虽然仍然存在一些模糊的分子性质的氘核目标。值得注意的是,本方法为氢聚变反应提供了足够高的屏蔽能量,使得也可以考虑旁观者核的带走能量。
2000-09-04 astro-ph nucl-th physics.atom-ph
Faddeev-type calculation of (d,n) transfer reactions in three-body nuclear systems
本文应用精确的Faddeev型三体方程研究了一个核芯和两个核子组成的系统中的质子转移反应$(d,n)$。在动量-空间框架下,通过屏蔽和重整化方法求解了三体跃迁算符的积分方程。对于弱结合的最终核,与$(d,p)$反应相比,$(d,n)$反应的计算在屏蔽半径方面要求更高。对$^{7}{Be}(d,n)^{8}{B}$、$^{12}{C}(d,n)^{13}{N}$和$^{16}{O}(d,n)^{17}{F}$反应得到了收敛性较好的微分截面结果。与相应的$(d,p)$反应进行了比较。计算未能再现$^{12}{C}$上反应的角分布的形状,但对$^{16}{O}$上的反应提供了相当成功的描述,特别是当使用非局域光学势时,对于向$^{17}{F}$激发态$1/2^+$的转移。
2015-12-09 nucl-ex nucl-th
Coulomb screening effect on the Hoyle state energy in thermal plasmas
$^{12}$ C的第一激发态$J^π=0^+$,即所谓的霍伊尔态,在三重$α$($^4$ He)反应中起着重要作用,这是燃烧恒星中合成$^{12}$ C的主要贡献者。利用精确的三$α$模型计算研究了热等离子体环境中库仑屏蔽效应对Hoyle态能移的影响。在Debye-Hückel近似下考虑了$α$团簇之间的库仑屏蔽效应。为了推广我们的研究,我们利用两个标准的$α$ -集群模型,其中对待泡利原理之间的$α$粒子不同。我们发现,能量的变化不依赖于这些模型,并遵循一个简单的估计,在零尺寸限制的霍伊尔状态时,库仑屏蔽长度是一个典型的等离子体组成的电子和$α$粒子的值一样大。
2021-05-07 nucl-th
Low-energy R-matrix fits for the 6Li(d,a)4He S factor
背景资料:天体物理学感兴趣的~ 6Li(d,a)~ 4 He反应速率的信息可以通过直接外推到低能或间接方法获得。间接特洛伊木马方法,以及各种R矩阵和多项式拟合直接数据,估计电子屏蔽能量远远大于绝热极限。包括阈下共振的计算估计较小的屏蔽能量。目的:通过拟合阈下共振的R矩阵公式和60 keV以上的S因子数据,得到6Li(d,a)4 He反应的R矩阵参数和与恒星等离子体有关的能量的天体物理S因子。研究方法:裸S因子的计算使用单和两个级别的R矩阵公式最接近阈值0+和2+亚阈值状态在22.2,20.2和20.1 MeV。然后通过将其作为单个参数拟合到低能数据来获得电子屏蔽电势Ue。结果:低能S因子主要由22.2MeV的2+阈下共振决定。另外两个亚阈值态的影响很小。R-矩阵拟合导致电子屏蔽小于绝热值。忽略60 keV以上的电子屏蔽会显著降低电子屏蔽电位。计算表明,与初始通道半径的选择相关联的大的模糊性。结论:R矩阵拟合没有显示出比原子物理学模型预测的显著更大的Ue。R矩阵最佳拟合产生Ue=149.5 eV和Sb(0)=21.7 MeV b。
2015-01-07 nucl-th
Electronic stopping in astrophysical fusion reactions
利用分子轨道波函数数值求解含时薛定谔耦合通道方程,研究了质子和氘核与氦气靶低能碰撞的阻止本领.结果表明,在低能量下,能量损失主要是由于核阻止、电荷交换和靶中低能级的激发。第二和第三种机制,称为电子停止,在E>200 eV时占主导地位。在较低的能量,它也表明,阈值效应是负责的能量损失的快速下降。这项研究揭示了天体物理学感兴趣的聚变反应中长期存在的电子屏蔽问题。
2004-01-04 nucl-th
Quantum mechanical ab-initio simulation of the electron screening effect in metal deuteride crystals
在先前的实验中,在金属环境中的d+d反应的电子屏蔽能量已被确定为提高了一个数量级相比,气态氘靶的情况下。迄今为止,描述平均材料性质的分析模型还不能解释实验结果。因此,第一次努力已经进行了模拟的动力学反应的氘核在金属晶格的从头算Hartree-Fock计算的总静电力之间的晶格和连续接近的氘核通过路径积分。计算已经进行了Li和Ta,清楚地显示了迁移的电子从主机金属的氘原子。然而,为了避免在模型中进行更多必要的简化,需要使用大规模并行超级计算机。
2008-03-07 nucl-th
Separable Optical Potentials for (d,p) Reactions
中子与稀有同位素反应的截面是核物理应用于天体物理或核能的一个重要组成部分。由于直接测量通常是不可能的,因此必须使用间接方法,如(d,p)反应。这些(d,p)反应可以被看作是有效的三体反应,并用Faddeev技术描述。涉及较重原子核的(d,p)反应所带来的另一个挑战是如何处理库仑力。为了避免在处理库仑力屏蔽问题时的数值复杂性,最近提出了一种在动量空间中使用库仑扭曲基的新方法。为了实现这一建议,不仅需要导出中子-核和质子-核光学势的可分离表示,而且需要在此基础上计算库仑畸变形状因子。
2014-10-05 nucl-th
Energy Dependent Separable Optical Potentials for (d,p) Reactions
中子与稀有同位素反应的截面是核物理应用于天体物理或核能的一个重要组成部分。由于直接测量通常是不可能的,因此必须使用间接方法,如$(d,p)$反应。这些$(d,p)$反应可以被看作是有效的三体反应,并用Faddeev技术描述。涉及较重原子核的$(d,p)$反应所带来的另一个挑战是如何处理库仑力。为了避免在处理库仑力屏蔽问题时的数值复杂性,最近提出了一种在动量空间中使用库仑扭曲基的新方法。为了实现这一建议,中子和质子核的光学势,这不仅是复杂的,但也依赖于能量的可分离表示,需要引入。在计算中包括原子核的激发需要多通道光学势,因此需要其可分离的表示。
2016-12-27 nucl-th
Separable Potentials for (d,p) Reaction Calculations
中子与稀有同位素反应的截面是核物理应用于天体物理或核能的一个重要组成部分。由于直接测量通常是不可能的,因此必须使用间接方法,如$(d,p)$反应。这些$(d,p)$反应可以被看作是有效的三体反应,并用Faddeev技术描述。涉及较重原子核的$(d,p)$反应所带来的另一个挑战是如何处理库仑力。为了避免在处理库仑力屏蔽问题时的数值复杂性,最近提出了一种在动量空间中使用库仑扭曲基的新方法。为了实现这一建议,需要导出中子和质子-核光学势的可分离表示,并在此基础上计算它们的矩阵元。
2015-11-12 nucl-th
Electron screening and its effects on Big-Bang nucleosynthesis
我们研究了大爆炸核合成时期电子屏蔽对核反应速率的影响。详细研究了预测元素丰度对电子屏蔽的敏感性。结果表明,电子屏蔽不会产生显着的结果,在丰度,除非传统的Debye-Hückel模型的处理在恒星环境中的电子屏蔽增强了几个数量级。目前的工作排除了电子屏蔽作为大爆炸核合成的相关成分,并排除了处理屏蔽的奇异可能性,超出了平均场理论的方法。
2010-12-23 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
The stopping of low energy ions in reactions of astrophysical interest
本文用分子轨道波函数数值求解含时Schroedinger耦合通道方程,研究了低能碰撞中快质子和快氘的阻止本领与速度的关系。在低射弹能量下,停止主要是由于核停止、电子的电荷交换和靶中最低能级的激发。第二和第三机制在E < 200 eV时占主导地位。在较低的能量,它也表明,阈值效应是负责的能量损失的快速下降。这项研究揭示了天体物理学感兴趣的聚变反应中长期存在的电子屏蔽问题。
2004-01-06 nucl-th
Towards a Faddeev-AGS description of $(d,p)$ reactions with heavy nuclei: Regularizing integrals with Coulomb functions
当把高电荷核的$(d, p)$反应描述为三体问题时,库仑力带来了严峻的挑战。在库仑基中铸造Faddeev-AGS方程避免了引入库仑力的屏蔽。然而,动量空间分波$t$ -矩阵元素需要在此基础上进行评估。当这些$t$ -矩阵是可分离的,评估需要折叠的形状因子,取决于一个动量变量,与动量空间分波库仑函数,它具有在外部动量$q$的奇异行为。我们发展了一种改进的正则化方法来计算库仑畸变形状因子,作为对库仑函数和复杂核形状因子的积分。
2015-08-20 nucl-th