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天 体 rp 过 程 中 关 键 核 反 应<br />
截 面 及 共 振 态 性 质 的 研 究<br />
何 建 军<br />
核 天 体 物 理 研 究 组<br />
中 科 院 近 代 物 理 研 究 所<br />
创 新 研 究 群 体 年 度 会 议<br />
2011 年 10 月 13 日 厦 门
主 要 内 容<br />
• 以 往 成 果 简 介<br />
• 近 期 实 验 简 介<br />
• 今 后 研 究 规 划
以 往 成 果 简 介
兰 州 实 验<br />
实 验 题 目 : 17 F+p 共 振 弹 性 散 射<br />
合 作 单 位 :<br />
近 物 所 , 原 子 能 院 , 上 海 应 物 所 , 北 京 大 学
物 理 目 标<br />
天 体 场 所 :<br />
X 射 线 暴<br />
研 究 目 标 :<br />
突 破 热 CNO 循 环 进 入 到 rp 过 程 的 关 键 反 应 : 14 O(, p) 17 F<br />
中 子 星 ( 中 心 )<br />
吸 积 盘<br />
伴 星
实 验 装 置<br />
e-cooling, RR, DR<br />
ETF<br />
IMS, ToF<br />
Tumor Therapy<br />
Internal target,<br />
AP<br />
HPLUS<br />
兰 州 重 离 子 国 家 实 验 室 设 施 图
实 验 概 况<br />
• 供 束 时 间 : 共 约 13.5 天 ( 打 靶 10 天 )<br />
• 束 流 情 况 :<br />
初 级 束 : 20 Ne(70 MeV/u,200 400 enA)<br />
次 级 束 : 17 F( 靶 上 :4.2 MeV/u, 12kcps)
测 量 装 置<br />
实 验 终 端 布 局 图
粒 子 鉴 别<br />
次 级 束 鉴 别 :<br />
TOF 技 术 完 全 可 以 清 楚 地<br />
鉴 别 出 17 F!<br />
反 冲 粒 子 鉴 别 (E-E):
实 验 结 果<br />
17<br />
F+p 弹 性 散 射 微 分 截 面<br />
本 工 作 与 以 前 工 作 得 到 反 应 率 的 比 值<br />
结 论 : 在 复 合 核<br />
18<br />
Ne 的 7.05 MeV 能 级 附 近 鉴 别 出 了 双 峰 结 构 , 并 对 其 自 旋 宇<br />
称 进 行 了 指 认 [7.05(2 + ), 7.12(4 + )]。 在 高 温 区 (>1.5 GK), 本 工 作 计 算 的<br />
14<br />
O(,<br />
p) 17 F 天 体 物 理 反 应 率 比 之 前 的 高 很 多 (1.2-1.9 倍 )<br />
[ 参 见 :J.J. He et al., Eur. Phys. J. A47 (2011) 67]
近 期 实 验 简 介
日 本 实 验<br />
实 验 题 目 :p( 21 Na, p),p( 21 Na, )<br />
束 流 实 验 :2011 年 2 月 27 日 -3 月 7 日 (9 天 )<br />
合 作 单 位 :<br />
中 国 : 近 物 所 , 上 海 应 物 所 , 原 子 能 院<br />
日 本 : 东 大 、JAEA、RIKEN、 九 州 、 东 北 、 筑 波
物 理 目 标<br />
•Wiescher 等 人 预 言 :<br />
X 射 线 暴 环 境 下 , 18 Ne(, p) 21 Na 反 应 很 可 能 是 从 热 CNO<br />
循 环 中 突 破 出 来 进 入 到 rp 过 程 的 一 个 关 键 核 反 应 。<br />
• 该 核 天 体 反 应 率 尚 未 精 确 测 定
实 验 目 标 -(p, p')<br />
21<br />
Na(p, p), 21 Na(p, p')<br />
共 振 弹 性 、 非 弹 性 散 射<br />
• 研 究 复 合 核 22 Mg 的 共 振 态 特<br />
性 (E r , J , p )<br />
• 测 定 非 弹 性 散 射 的 分 支 比<br />
( p / p' )
实 验 目 标 -(p, )<br />
21<br />
Na(p,) 18 Ne 核 反 应 截 面 测 量
实 验 装 置<br />
Conditions:<br />
•Primary beam 20 Ne 8+<br />
--Energy: 8.1 MeV/u<br />
--Intensity: 150 pnA<br />
•RI beam 21 Na 11+<br />
--Energy: 4.1 MeV/u<br />
--Intensity: 210 5 pps<br />
--Purity: 70%
束 流 粒 子 鉴 别
GATE:<br />
21<br />
Na beam<br />
反 冲 粒 子 鉴 别
目 前 状 态<br />
数 据 处 理 中 ...
今 后 研 究 规 划<br />
• RIBLL- 低 能 RIBs 改 造 计 划<br />
仿 照 CNS 的 CRIB 装 置 , 在 RIBLL 上 加 装 气 体 靶 。<br />
预 期 低 能 RIBs 强 度 可 以 达 到 10 4 ~10 5 pps.<br />
【 加 工 , 设 计 中 。 预 期 春 节 期 间 调 试 。】<br />
RIBs 主 束 反 应 气 体 靶 强 度<br />
17<br />
F<br />
16<br />
O 8+<br />
6.3 MeV,125 pnA<br />
(d, n)<br />
D 2<br />
gas<br />
8 cm, 600 Torr<br />
~10 5 pps<br />
14<br />
O<br />
14<br />
N 7+<br />
8.4 MeV,140 pnA<br />
(p, n)<br />
H 2<br />
gas<br />
8 cm, 600 Torr<br />
~10 4 pps<br />
• 320KV 高 压 平 台 - 低 能 核 天 体 物 理 平 台 建 设<br />
【 预 期 今 年 底 进 行 测 试 实 验 。】<br />
• 北 京 串 列 - 在 束 谱 学 研 究<br />
【 今 年 11 月 提 交 束 流 申 请 。 尝 试 】
文 章 发 表<br />
( 基 于 本 基 金 项 目 )<br />
1. J.J. He, J. Hu, S.W. Xu, et al.,<br />
Eur. Phys. J. A47 (2011) 67<br />
2. J.J. He, J. Hu, L.Y. Zhang, et al.,<br />
Int. J. Mod. Phys. E20 (2011) 165<br />
3. J.J. He, L. Li, J. Hu, et al.,<br />
Int. J. Mod. Phys. E20 (2011) 747<br />
4. He Jianjun, Hu Jun, Xu Shiwei, et al.,<br />
《 中 国 科 学 》-- 物 理 , 力 学 和 天 文 学 , 卷 54 (s1) (2011) 32<br />
5. J. Hu, J.J. He, S.W. Xu, et al.,<br />
《 原 子 核 物 理 评 论 》(2011), 印 刷 中
谢 谢 大 家 !
未 来 研 究 规 划<br />
• 北 京 串 列 - 核 天 体 物 理 相 关 在 束 谱 学 研 究<br />
【 今 年 11 月 份 提 交 束 流 申 请 。 重 点 基 金 项 目 】<br />
质 子 阈 下 能 级 : 能 级 能 量 误 差 较 大 , 许 多 没 有 J 值<br />
质 子 阈 上 能 级 : 能 级 能 量 误 差 较 大 , 许 多 没 有 J 值 或 未 发 现 能 级<br />
rp 路 径<br />
探 索 !<br />
如 果 失 败 : 在 反 冲 分 离 器 或 RIBLL1 上 尝 试
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