利用（~7Li,~6Li）反应间接测量~(15)N(n,γ)~(16)N天体物理反应率和~(16)F的质子宽度

【摘要】氟(19F)对恒星内部的物理条件极其敏感，因此它对于核合成研究是一种重要的元素。长期以来，太阳系是银河系中唯一已知氟丰度的场所，由于处于主序星阶段的太阳不能够产生氟，因而产生氟的天体场所依然是个谜。研究建议渐进巨支(AGB)星可能是合成氟的天体场所。在AGB星中，合成19F的路径为14N(n,γ)18F(β)18O(p,α)15N(n,γ)19F和14N(n,p)14C(p,α)18O(p,γ)15N(n,γ)19F。15N(n,γ)16N反应与15N(n,γ)19F反应的竞争会对氟丰度产生影响。15N(n,γ)16N反应率直接取决于16N四个阈下态（基态和前三个激发态）的中子谱因子。壳模型计算和之前两家(d,p)反应测量得到的谱因子有~2倍的差异。因此有必要通过一个不同的转移反应对16N四个阈下态的中子谱因子进行一个全新的测量。实验是在北京HI-13串列加速器上进行的。用44MeV7Li束流测量了15N(7Li,6Li)16N转移反应布居16N基态和前三个激发态(Ex=0.120,0.298,0.397MeV)的角分布，同时测量了15N+7Li弹性散射角分布。此外，用34.5MeV的6Li束流测量了6Li+15N的弹性散射角分布。用Q3D磁谱仪对反应产物进行分析。通过对实验数据的扭曲波玻恩近似分析，提取出16N这四个阈下态的中子谱因子，最后用新得到的谱因子导出了15N(n,γ)16N反应率。本工作首次将高精度磁谱仪应用于研究16N的中子转移反应，分开了之前实验无法区分的16N邻近能级（基态+0.120MeV态，0.298+0.397MeV态），提高了谱因子的精度，澄清了原先结果间2倍左右的分歧。本论文的第二个研究目标是16F的质子宽度。16F所有的态均不稳定，会发生质子衰变。到目前为止，16F前四个态的自旋宇称以及激发能已经通过实验精确确定，但能级宽度仍存在较大分歧。因此，有必要通过一个独立的方法对其进行一个全新的测量。我们根据镜像核的电荷对称性，用16N的中子谱因子计算得到了16F前四个态的质子宽度。本工作通过一个独立的实验方法为16F的质子宽度提供了一个重要的交叉检验。
【作者】吴志丹；
【导师】张东海；郭冰；
【作者基本信息】山西师范大学，粒子物理与原子核物理，2014，硕士
【关键词】转移反应；扭曲波玻恩近似；谱因子；辐射俘获；质子宽度；

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