本文關(guān)鍵詞：S-過程分叉網(wǎng)絡(luò)方程組的解及應(yīng)用

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【摘要】：本文根據(jù)中子俘獲過程理論,主要討論了Sm-Eu-Gd和W-Re-Os兩個分叉系統(tǒng)的分叉s-過程網(wǎng)絡(luò)路徑圖,以及給出這兩個系統(tǒng)的s-過程分叉網(wǎng)絡(luò)方程的解；并在此基礎(chǔ)上討論了兩個系統(tǒng)中元素反應(yīng)橫截面的靈敏度分析和反應(yīng)流量,以及根據(jù)得到的數(shù)據(jù),利用Re-Os核鐘計算銀河系的年齡。全文共包括五章,具體內(nèi)容如下：第一章首先介紹了宇宙和恒星的演化過程,以及中子俘獲過程和重元素的核合成理論,并簡單介紹了前人們關(guān)于分叉s-過程的一些研究,最后給出了本文所得出的主要結(jié)論以及創(chuàng)新之處。第二章介紹了Sm-Eu-Gd系統(tǒng)中以~(151)Sm為分叉點的s-過程網(wǎng)絡(luò)路徑圖,根據(jù)路徑圖,給出了s-過程分叉網(wǎng)絡(luò)方程組,并對其進行化簡和整理；根據(jù)經(jīng)典的s-過程,求出此網(wǎng)絡(luò)方程組初始核素~(150)Sm豐度函數(shù)的解析表達式,再利用四階龍哥庫塔公式對方程組進行求解,并畫出該系統(tǒng)中各個元素的豐度曲線圖。之后,我們對分叉s-過程中元素的反應(yīng)截面數(shù)據(jù)進行了靈敏度分析,得出~(154)Eu和~(155)Eu對Sm-Eu-Gd系統(tǒng)影響最大；根據(jù)分叉s-過程的網(wǎng)絡(luò)方程組的解,我們計算了系統(tǒng)的反應(yīng)流量,從而確定了Sm-Eu-Gd系統(tǒng)中分叉s-過程的主路徑圖。第三章我們討論了W-Re-Os系統(tǒng)中以185W為分叉點的s-過程情況。根據(jù)中子俘獲過程,得出了W-Re-Os系統(tǒng)中的分叉s-過程的網(wǎng)絡(luò)方程組,對其進行適當?shù)幕?得到相對簡單的方程組,根據(jù)單一的s-過程,與第二章類似,我們求出了該分叉網(wǎng)絡(luò)初始核素~(183)W的豐度函數(shù)的解析式,同樣利用四階龍格庫塔公式得到了分叉s-過程網(wǎng)絡(luò)方程組的數(shù)值解,畫出了W、Re、Os等同位素的豐度變化曲線。之后對W、Re、Os等同位素的反應(yīng)截面數(shù)據(jù)進行了靈敏度分析,得出了W對W-Re-Os系統(tǒng)影響最大,根據(jù)得到的各個元素的豐度,計算出了W-Re-Os系統(tǒng)中各個小分支的反應(yīng)流量,從而確定了W-Re-Os系統(tǒng)中分叉s-過程的主路徑圖。第四章建立在W-Re-Os系統(tǒng)中元素豐度的基礎(chǔ)上,我們利用Re-Os核鐘,討論了核合成的年齡,進而給出了銀河系年齡的一個初步估算值,我們的計算結(jié)果與前人利用維像計算結(jié)果是相符的。第五章對本文的結(jié)論做了一個系統(tǒng)的概括分析,同時給出未來的展望。
【關(guān)鍵詞】：分叉 s-過程 網(wǎng)絡(luò)方程組 豐度 靈敏度分析 反應(yīng)流量 核鐘
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O175
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15-19
• 1.1.1 天體的演化與核合成15-16
• 1.1.2 分叉s-過程16-19
• 1.2 本文的主要結(jié)論19
• 1.3 本文的創(chuàng)新之處19-20
• 1.4 預(yù)備知識20-23
• 第二章 以~(151)Sm為分叉點的s-過程的網(wǎng)絡(luò)方程組23-37
• 2.1 微分方程組的確立23-24
• 2.2 微分方程組的化簡24-27
• 2.3 微分方程組初值的確定27-30
• 2.4 微分方程組的求解30-32
• 2.5 靈敏度分析32-33
• 2.6 Sm-Eu-Gd分叉系統(tǒng)的反應(yīng)流量33-37
• 第三章 以~(185)W為分叉點的s-過程的網(wǎng)絡(luò)方程組37-47
• 3.1 微分方程組的確立37-38
• 3.2 微分方程組的化簡38-40
• 3.3 微分方程組初值的求解40-41
• 3.4 微分方程組的求解41-43
• 3.5 靈敏度分析43-44
• 3.6 W-Re-Os分叉系統(tǒng)的反應(yīng)流量44-47
• 第四章 核鐘的計算47-49
• 4.1 引言47
• 4.2 核鐘的計算過程47-49
• 第五章 結(jié)論和展望49-51
• 5.1 本文結(jié)論49-50
• 5.2 展望50-51
• 參考文獻51-55
• 致謝55-57
• 碩士期間的研究成果和發(fā)表的學術(shù)論文57-59
• 作者與導(dǎo)師簡介59-60
• 附件60-61

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