【摘要】： 本文研究了輻射俘獲反應(yīng)理論和天體重元素核合成的s—過程。 為研究輻射俘獲反應(yīng)，本文系統(tǒng)的研究了漸進歸一化常數(shù)方法(簡稱ANC方法)。我們對ANC系數(shù)的近似模型無關(guān)性給出了一個數(shù)學(xué)形式理論證明，并結(jié)合具體的核反應(yīng)，利用數(shù)值計算驗證了ANC系數(shù)的近似模型無關(guān)性；在E1躍遷情況下，我們給出了一個用ANC系數(shù)計算輻射俘獲反應(yīng)截面的計算公式。 利用研究的輻射俘獲反應(yīng)的理論，我們結(jié)合了我所的實驗工作，研究了兩個天體物理感興趣的核反應(yīng)~(11)C(p，γ)~(12)N和~(12)C(n，γ)~(13)C，計算了它們的反應(yīng)截面以及天體核反應(yīng)率。對于第一個核反應(yīng)，我們計算了直接俘獲過程以及兩個共振態(tài)的俘獲截面和總截面，我們的計算結(jié)果顯示，在天體感興趣的溫度范圍內(nèi)，直接俘獲過程對總截面的貢獻是主要的；對于第二個反應(yīng)，我們的計算結(jié)果與已有的實驗結(jié)果符合的較好，其中~(12)C(n，，γ)~(13)C的第一激發(fā)態(tài)計算結(jié)果顯示出截面有明顯增大，這從理論上支持了我所關(guān)于~(13)C第一激發(fā)態(tài)具暈結(jié)構(gòu)的實驗發(fā)現(xiàn)，這是國際上第一次在激發(fā)態(tài)中發(fā)現(xiàn)暈結(jié)構(gòu)。同時，反應(yīng)截面的增大必然對天體核過程有影響。 我們研究了天體重元素核合成的s—過程，給出了s—過程網(wǎng)絡(luò)方程的一個解析解，作為對本文解析解的檢驗，我們計算了太陽系的s—過程重元素豐度的σN分布，計算結(jié)果與天文觀測符合的較好；另外，我們還計算了s—過程的典型分叉點~(85)Kr處各個核素的豐度變化，與已有的結(jié)果符合的較好。 重元素的核合成中最重要的因素之一是中子源問題，穩(wěn)定的中子源是重元素的核合成必要保證。通常認(rèn)為s—過程的主要中子源是由核反應(yīng)~(13)C(a，n)~(16)O提供的，中子源最重要的核數(shù)據(jù)輸入是~(13)C(a，n)~(16)O的天體核反應(yīng)率。 關(guān)于~(13)C(a，n)~(16)O的最新實驗結(jié)果得到的S因子比目前在s—過程中子源研究中使用的要小得多，我們利用這一最新實驗結(jié)果計算了~(13)C(a，n)~(16)O的天體核反應(yīng)率。計算結(jié)果表明，在~(13)C(a，n)~(16)O中子源進行的典型天體物理環(huán)境里，~(13)C(a，n)~(16)O的天體核反應(yīng)率比目前在中子源研究中使用的要小2.37倍，這必然對s—過程中子源有較大影響，并從而影響到天體演化的模型。 同時，我們認(rèn)為~(12)C(n，γ)~(13)C對s—過程中子源有影響，因為它一方面俘獲中子成為中子毒素，另一方面因為產(chǎn)生~(13)C而成為中子源的種子核。 中國原子能科學(xué)研究院博士學(xué)位論文 本文給出了AGB星s--過程中子源的一個解析解，并利用’3C(a，n)‘60反應(yīng) 最新實驗數(shù)據(jù)和我們研究得到的’ZC(n，力’3c反應(yīng)的截面和核反應(yīng)率，對s--過程 的中子源進行了解析研究。研究結(jié)果表明，在新實驗結(jié)果下，’3c不能充分燃燒， 中子數(shù)密度降低，中子源持續(xù)的時標(biāo)變長，這與熱脈沖AGB星的現(xiàn)有模型出現(xiàn)矛 盾。我們經(jīng)過理論分析后，認(rèn)為AGB星演化模型中典型溫度升高以及相關(guān)模型改 變可能是解決矛盾的一個方向。 本文解析計算表明，’ZC(n，漢3c反應(yīng)對中子源有較大影響，是中子源研究中 必須考慮的一個因素。
【學(xué)位授予單位】：中國原子能科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：P144

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 吳開謖;張妍;劉曉晶;薛雅萍;;一類生滅過程及其在核天體物理計算中的應(yīng)用[J];計算物理;2006年06期

2 劉祖華,周宏余;直接俘獲截面中的核暈效應(yīng)[J];高能物理與核物理;2005年10期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 侯素青;大爆炸動力學(xué)方程的研究與計算[D];北京化工大學(xué);2010年

本文編號：2684293