碳同位素上的新质子俘获速率及其对宇宙中 $^{12}mathrm{C}/{}^{13}mathrm{C}$ 比值的影响

摘要:${}^{12}mathrm{C}/{}^{13}mathrm{C}$比值是星体氢燃烧过程中核合成和混合过程的重要指标。其值主要取决于${}^{12}mathrm{C}(p,gamma){}^{13}mathrm{N}$和${}^{13}mathrm{C}(p,gamma){}^{14}mathrm{N}$反应的相对速率。这两个反应在意大利LUNA地下核天体物理实验室的最低能量($E\_mathrm{c.m.} = 60,mathrm{keV}$)下进行了研究,首次触及巨星壳层中氢燃烧的高能尾部。我们的截面测量采用了即时$\gamma$射线探测和激活测量方法,是迄今为止最精确的,整体系统误差为$7-8\%$。与大部分文献相比,我们的结果普遍偏低,对于${}^{12}mathrm{C}(p,gamma){}^{13}mathrm{N}$反应偏低$25\%$,对于${}^{13}mathrm{C}(p,gamma){}^{14}mathrm{N}$反应偏低$30\%$。我们提供了迄今为止在$20-140,mathrm{MK}$范围内最精确的${}^{12}mathrm{C}/{}^{13}mathrm{C}$比值,为$(3.6 \pm 0.4)$。

作者:J. Skowronski, A. Boeltzig, G. F. Ciani, L. Csedreki, D. Piatti, M. Aliotta, C. Ananna, F. Barile, D. Bemmerer, A. Best, C. Broggini, C. G. Bruno, A. Caciolli, M. Campostrini, F. Cavanna, P. Colombetti, A. Compagnucci, P. Corvisiero, T. Davinson, R. Depalo, A. Di Leva, Z. Elekes, F. Ferraro, A. Formicola, Zs. F"ul"op, G. Gervino, R. M. Gesu`e, A. Guglielmetti, C. Gustavino, Gy. Gy"urky, G. Imbriani, M. Junker, M. Lugaro, P. Marigo, E. Masha, R. Menegazzo, V. Paticchio, R. Perrino, P. Prati, D. Rapagnani, V. Rigato, L. Schiavulli, R. S. Sidhu, O. Straniero, T. Sz"ucs, S. Zavatarelli

论文ID:2308.16098

分类:Nuclear Experiment

分类简称:nucl-ex

提交时间:2023-08-31

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