17F+p共振弹性散射实验对天体核反应14O(α,p)17F的研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:saxthon
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X射线暴很可能是丰质子核产生的重要来源,其中14O(α,p)17F反应被认为是在X射线暴过程中突破热CNO循环进入到快质子俘获过程(rp-process)的关键反应之一。到目前为止,确定该反应的反应率仍有很多的不确定性。因此,对这个关键核反应的研究,对于理解爆发性天体环境中的能量产生和核合成具有重要的核天体物理意义。   本实验工作通过17F+p共振弹性散射研究了复合核18Ne激发态中与天体核反应14O(α,p)17F相关的共振态性质。利用兰州放射性束流线(RIBLL)对弹核碎裂反应产生的放射性束17F进行了分离和提纯。经过降能后,能量为4.21 AMeV的17F束流轰击在T2终端的厚氢靶(CH2)n上。两套ΔE-E Si探测器望远镜放置在两个不同的探测角度θiab≈0°和14°上,对反冲质子的角度和能量进行了测量。实验观测到了复合核18Ne的几条质子共振能级。通过R-Matrix理论程序对激发函数进行拟合,得到了共振态的能量、自旋宇称和衰变宽度等共振参数。这些共振参数是计算天体核反应14O(α,p)17F的反应率所需的核物理输入量。本实验工作初步指认了6.15 MeV能级的自旋宇称为Jπ=3-或2-,而这个态之前被认为是一个非常关键的1-态。另外还鉴别出了位于7.05 MeV附近的双峰结构。和之前将其看作单峰相比,该双峰对反应率的贡献将会增至之前的至少3.6倍。在高温区,当前工作计算得到的共振反应率大于之前的实验结果。这可能预示着在X射线暴天体环境下,这一突破反应将会扮演更加重要的角色。
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