恒星环境中 A∼60–80 裸原子的允许 $\beta^-$ 衰变
核理论
2023-09-06 v2
摘要
我们计算了恒星 s-过程环境中某些完全电离原子的 衰变率至连续态与束缚态，其自由电子密度与温度范围分别为 cm cm 和 K - K。通过求解考虑电离势压低（IPD）的 Saha 电离方程，证实了这些特定情形下裸原子的存在。在此温度下，母核的低激发能级可能具有热平衡布居，且这些激发能级也可能通过 发射衰变。使用原子核壳模型计算了15个核素集合中所有跃迁的核矩阵元（NME）。这些 NME 随后被用于计算跃迁的比较半衰期（）。算得的 衰变地面半衰期在大多数情况下与实验结果吻合良好。已分别计算了从基态/同质异能态与激发核态到裸原子束缚态和连续态的衰变。束缚态与连续态衰变率之比作为 IPD 修正 值函数表明，对于 值 100 keV，束缚态 衰变率可能与之竞争甚至占主导。我们明确展示了束缚态 衰变在恒星情形中的重要性。我们计算了总 衰变率（束缚态加连续态），将其作为密度和温度的函数，并采用 IPD 修正的中性原子 值。我们还给出了恒星 半衰期结果，并比较了不同密度与温度组合下中性原子与裸原子半衰期之比。这些结果可能有助于 s-过程核合成计算。
引用
@article{arxiv.2304.00834,
title = {Allowed $\beta^-$ decay of bare atoms with A$\sim$ 60-80 in stellar environments},
author = {Arkabrata Gupta and Chirashree Lahiri and S. Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.00834},
year = {2023}
}
备注
36 pages, 10 figures, 7 tables