用特洛伊木马方法 测量天体物理能区的核反应截面.ppt

用特洛伊木马方法测量天体物理能区的S因子,周书华中国原子能科学研究院核数据国家重点实验室,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,2,天体演化过程中的核合成,许多关于pp反应链、CNO循环、s 、r 、p 、rp过程的天体物理模型（如：原初核合成、恒星演化、新星、超新星）都需要低能区的核反应速率的数据,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,3,天体物理能区感兴趣的核反应截面,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,4,天体环境：热等离子体速度与温度相关，裸核,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,5,天体物理S因子,带电粒子核反应：b + c = a + ,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,6,共振的存在会引起外推的误差,电子屏蔽效应的影响,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,7,直接测量与间接测量,直接测量:间接测量,截面小、有不稳定核、电子屏蔽、共振问题,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,8,其他测量方法, 核谱因子法：为解决S与r及a的相关性问题，通过调节光学模型势参数拟合束缚态最后一个核子轨道半径来选定r和a。 弹性共振散射法：通过弹性共振散射反应的测量，得到复合核的共振能量、自旋、宇称和能级宽度，从而计算共振俘获反应的天体物理反应率。 镜像核反应法：6Li(n,)7Li 与 6Li(p,)7Be; 7Be=6Lip 与 7Li=6Lin 谱因子相同 替代法及替代比率法：中重放射性核中子俘获截面,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,9,特洛伊木马方法原理,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,10,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,11,三体反应截面表达式,质心系,实验室系,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,12,Post-form DWBA,将 Cc 看成 B 的激发态：,散射态波函数，包含有两体反应截面信息,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,13,矩阵元 包含了C c Ax 截面信息 为简化DWBA矩阵元，其中包含库伦波函数的影响。如不考虑 时，为两体散射形式。,Surface approximation r>R,可用两体反应S矩阵元表示三体反应T矩阵元,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,14,平面波冲量近似 PWIA,用平面波代替扭曲波三体反应截面运动学因子：b在a中动量分布 振幅 两体木马截面,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,15,木马积分：,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,16,木马积分的简化近似,当 kAx 0 时,Zl(x) = xJl(x) 是 Riccati-Bessel 函数，对每个分波有：穿透因子,补偿库伦位垒的影响,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,17,三体反应与两体反应截面之间的关系,满足准自由反应的运动学条件：,准自由反应能量与入射能量的关系,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,18,准自由反应事件的挑选,三体反应Q 值,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,19,准自由粒子动量分布,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,20,木马（三体）反应入射粒子能量与准自由（两体）反应能量,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,21,检验实验,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,22,9Be p 6Li + 2H 9Be 6Li + + n,Phys. Rev C78,035805 (2008), Qun-Gang Wen,Cheng-Bo Li,Shu-Hua Zhou et al.,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,23,实验布局,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,24,束流：22.35 MeV 9Be2+ 10-30 nA 靶：CD2 1mm宽，156g/cm2 厚,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,25,末态的3个粒子之间的相对动能有线性关系E2-3=E1-23 + const.作为3体反应选取标准,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,26,选取反应Q值在0.1附近的事件为3体反应事件,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,27,准自由反应与级联衰变的过程,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,28,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,29,中间态7Li的共振峰,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,30,中间态10B的共振峰,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,31,假定中间过程 9Be2H 9Be+p+n,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,32,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,33,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,34,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,35,S(0)=23.5 1.6 MeVb,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,36,谢 谢 ！,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,37,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,38,第九届粒子物理会议 乌兰浩特,39,