核天体物理低能γ光相关核反应的研究

来源 :中国科学院上海应用物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jhwangseagull
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
核反应在天体演化中扮演两方面重要的角色[1]:释放能量以抵消重力的吸引和核反应导致元素的合成[2]。早在30年代,就已经提出了由四质子合成4He的假设,但现代核合成理论的根基是由Burbidge等人[3]在一篇被称为B2FH的文章中奠定的。作者提出了不同的机制来解释重核的合成:three-α过程,H和4He的燃烧,以及s,r,和p过程。   在B2FH中遇到的最大的问题就是对核反应率了解甚少。众所周知,一方面由于相关核天体能量反应的能量很低,甚至低于库仑势垒,因此,带电核子的反应截面非常小,常常在实验上是很难甚至不可能测到的。另一方面,由于许多反应包含了寿命很短的核子,而在实验上想要得到密度很大的束流是很困难的,因此,从理论上对此类的反应截面以及反应率进行预言变得非常重要。   本论文主要系统地介绍了低能条件下与天体核物理和γ相关的轻核核反应的研究。主要内容包括:低能核天体相关反应的实验和理论方法;用唯象方法对3He的光裂变反应进行了研究;用平均场的方法对不稳定轻核俘获反应的研究,以及利用Potential Model对反应截面(S-factor)进行参数化等。   我们首先对核反应3He(γ,p)2H的反应截面进行了唯象研究,利用三维拟合的方法,对该反应从9 MeV到150 MeV的微分反应截面进行拟合,得到的结果能够对该反应此能量范围内的全角度的反应截面给与很好地描述。由于γ光子的单色性不一,实验数据差别很大,尤其是在光子的能量为20 MeV附近。我们利用T.Shima等人二零零三年在日本Spring-8上利用康普顿背散射产生的γ光进行的实验总截面的数据对其他实验数据进行了归一化,从而能得到更为合理的结果,并且对蒙特卡罗模拟以及以后设计新的实验有很好地意义。   为了进一步从更微观的层面研究,我们首先利用相对论平均场模型(RMF)对A=7-9的不稳定核子进行了研究。通过选取适合的参数,我们利用RMF理论很好地描述了上述核子的结构特性。然后,利用计算所得的单粒子波函数,并且结合Asymptotic normalization coefficients(ANC)方法,我们得到了反应7Be(p,γ)8B的反应截面S-factor的值。我们的值和间接实验库仑分离得到的结果一致,而和直接俘获的实验值有一定的差别。这说明,两种实验结果的差别还需要进一步的研究。另外,我们的结果也印证了核8B具有质子晕结构。   对于实验数据的参数化问题,通常给俘获反应的低能S-factor或者(截面)Taylor展开的二阶参数化形式。一般来说,Taylor展开的系数都是拟合得到,不可避免地引入误差。我们利用Potential Model直接计算展开系数的方法,对相关中子俘获反应的Taylor展开系数进行了研究。并且对不同的参数化形式Pade近似进行了讨论。
其他文献
光学元件的抗损伤能力目前已成为限制高功率固体激光装置输出能力的“瓶颈”问题之一,去除元件表面、亚表面杂质和加工缺陷是提高元件抗激光损伤能力的重要手段之一。熔石英是
作为全息原理在经典引力范畴内的一种可能表述,以及一定条件下广义热力学第二定律的等价形式,我们在一般时空中提出了定义在广义动态视界上的协变熵限。广义动态视界的概念是对
蝉鸣噪醒了夏天,不给人留下一丝喘息的时间。整个村子像是被人直接从水里拎起扔进了沙漠,没有过渡,燥热得像一个大蒸笼。院子里七八岁的孩子便开始了他们缤纷的假日,三五成群地去河里摸鱼、捉蟹、闹水,去地里摘瓜、偷早熟的玉米……只有大人开始发愁,偶尔在田埂上一站便是一整个下午,孩子的晚饭便作罢了,天性爱玩的孩子只嘟囔几句便又不会在意了。  日子像流水一样缓缓但又绝不停止转动的齿轮,远处的山愈加显得青翠,偶尔
核磁共振(NMR)作为一种重要的谱学研究手段,由于其对样品的无损伤性,在物理、化学、生物、医学等领域得到广泛的应用和发展。同时,核磁共振应用领域的不断拓展也对NMR谱仪技术提
液相激光烧蚀可以产生局域超高温超高压的极端非平衡条件,可用来制备多种纳米结构材料,还能形成其它常规手段所不能形成的具有独特结构的纳米颗粒,近年日益受到人们的关注。然而
强激光场中原子分子的阈上电离是一种重要而基本的强场物理现象,在过去几十年里受到人们的广泛关注。开展阈上电离研究,可以帮助人们了解原子分子的内部结构,加深人们对强激光场
相干布居数囚禁(CPT)现象提供了一种全新的实现原子钟的方法,由于没有共振吸收的发生,CPT方法可以极大地消除一阶光频移现象,从而提高原子钟的准确度。常温气泡式被动型CPT原子
非线性光学是在激光问世以后,激光物理学的一个崭新分支学科。光与介质相互作用中,介质的非线性光学特性研究可以推动量子光学与激光物理等学科的发展,同时对于如量子信息科学等
现有物理学理论认为,宇宙诞生后的百万分之几秒内,宇宙中曾存在过一种被称为“夸克-胶子等离子体”的物质。科学家们希望通过迷你“宇宙大爆炸”实验,即重离子碰撞实验,解开宇宙
虽然固态的烷烃在低温下可以拥有晶相结构,但是仍旧属于非晶体。因此在液固凝结过程中,不同于晶体的相变过程,烷烃的变化过程是相当复杂的,中间会出现许多中间相,包括前驱相和旋转