【摘要】：Li、Be、B豐度及其演化對核天體物理的諸多領(lǐng)域都具有重要的意義。~9Be的原初豐度是檢驗大爆炸原初核合成非均勻模型準確性的一個關(guān)鍵性參數(shù);年輕恒星中~9Be豐度的研究,和其它輕元素Li、B一起,可以作為恒星內(nèi)部運作機制的探針,用于研究恒星的結(jié)構(gòu)和演化。 無論是在大爆炸原初核合成環(huán)境還是恒星演化天體環(huán)境中,Li、Be、B的破壞過程都主要是由質(zhì)子引發(fā)的(p,α)反應(yīng)道發(fā)生的,其相應(yīng)的天體環(huán)境能量從～10keV(恒星核合成)到～100keV(原初核合成)。這些能量遠低于庫侖位壘(通常在MeV量級),核反應(yīng)只能通過隧道穿透效應(yīng)發(fā)生,反應(yīng)截面隨能量降低呈近似指數(shù)下降。天體能區(qū)的反應(yīng)截面通常利用隨能量變化相對平緩的天體因子S(E)從較高能區(qū)的測量數(shù)據(jù)走勢向低能端外推得到。然而,由于可能存在的閾下共振及低能核反應(yīng)中電子屏蔽效應(yīng)的影響,這種外推過程會引入一些不確定性。 為避免外推,近些年來,發(fā)展了許多間接方法,特洛伊木馬方法就是其中之一,特別適于間接測量帶電粒子兩體反應(yīng)在低能區(qū)的裸核截面。該方法建立在準自由反應(yīng)機制基礎(chǔ)上,在適當(dāng)?shù)倪\動學(xué)條件下,選取一個與兩體反應(yīng)密切相關(guān)的三體反應(yīng),其反應(yīng)在庫侖位壘之上發(fā)生,從而避免了庫侖位壘對截面的抑制,電子屏蔽效應(yīng)也可以忽略不計。借助于核反應(yīng)理論,兩體反應(yīng)截面可以從三體反應(yīng)數(shù)據(jù)中提取出來。 本論文工作中,特洛伊木馬方法被用于間接測量~9Be(p,α)~6Li核反應(yīng)——它是~9Be燃燒過程的主要反應(yīng)道。該反應(yīng)借助于一個與之相匹配的三體反應(yīng)d(~9Be,α~6Li)n來研究。其中,氘核作為“木馬核”,它可以看作是由質(zhì)子和中子兩個結(jié)合得相對比較松散的體系構(gòu)成的:d=(p+n)。在三體反應(yīng)過程中,質(zhì)子作為核反應(yīng)的實際參與者,而中子作為兩體反應(yīng)p+~9Be→α+~6Li的旁觀者。如果~9Be束流能量高于庫侖位壘,三體反應(yīng)可以在庫侖位壘之上順利進行,~9Be(p,α)~6Li反應(yīng)借助于三體反應(yīng)在其核相互作用區(qū)域內(nèi)發(fā)生,庫侖位壘影響和電子屏蔽效應(yīng)可以被忽略,裸核反應(yīng)截面的間接測量成為可能。 d(~9Be,α~6Li)n實驗是在意大利國家核物理實驗室INFN-LNS完成的。串列加速器提供的22MeV的~9Be束流轟擊CD_2靶,束斑約2mm,流強2-5pnA,靶厚約190
【圖文】：

中國原子能科學(xué)研究院博士學(xué)位論文于是人們不得己使用外推法，根據(jù)稍高能區(qū)的測量數(shù)據(jù)按其走勢向低能區(qū)外推。由于低能區(qū)截面隨能量減小而急劇降低(圖2.2)，一般采用天體物理學(xué)中引入的隨能量變化不敏感的S(E)因子(參見第一章1..22小節(jié)，定義式1.2和圖1.4)進行外推。然而，這種向未知區(qū)域的外推可引起相當(dāng)?shù)牟淮_定性，尤其是因為可能存在極低能共振或閩下共振的情況(參見圖.23)。為盡量避免外推的不確定性，人們不斷改進實驗技術(shù)將直接測量逐步深入到更低能量。如建造地下實驗室，降低宇宙射線本底噪聲，提高信噪比;建造強流加速器，發(fā)展無窗氣體靶技術(shù)，建造4兀探測器等，提高反應(yīng)計數(shù)率和粒子收集效率;進行長時間測量，提高統(tǒng)計計數(shù)等等。圖.24是在意大利n呵FN.LNGS建造的世界上第一個專門用于核天體物理研究的地下實驗室LUNA(LbaoroatyrofrundergurndNucelarAsortphysies)示意圖。

’〕選用d作為木馬核提供兩體反應(yīng)所需的p，如圖2.巧所示。利用到的(sE)因子與直接數(shù)據(jù)的比較參見圖2.16。在高能區(qū)兩者符合得差別，因為直接測量數(shù)據(jù)受電子屏蔽效應(yīng)的影響而升高。由此可勢，它與直接測量外推法得到的數(shù)值及理論值上限的比較見表2.3。圖2.15ZH(7Li，，aa)n今7Li(p，a)4He
【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】：2005
【分類號】：P142

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本文編號：2693526