带电粒子热核反应速率：I. 蒙特卡洛方法与统计分布
太阳与恒星天体物理
2015-05-18 v1 核理论
摘要
提出了一种基于蒙特卡洛技术评估热核反应速率的方法。我们首先回顾了常用的方法，并指出文献中迄今报道的反应速率缺乏严格的统计意义。随后，我们将反应速率计算中涉及的每个核物理量与特定的概率密度函数(包括高斯分布、对数正态分布和卡方分布)相关联。基于这些概率密度函数，对总反应速率进行多次随机抽样，直至达到所需的统计精度。此过程得到一个中位数(蒙特卡洛)速率，该速率在一定条件下与通常报道的推荐“经典”速率一致。此外，我们在每个温度下给出了一个低速率和一个高速率，分别对应于累积反应速率分布的0.16和0.84分位数。这些量通常不同于通常报道的、无统计意义的“最小”(或“下限”)和“最大”(或“上限”)反应速率。此外，我们用对数正态分布近似输出反应速率的概率密度函数，并在每个温度下给出对数正态参数miu和sigma。这些参数的值对于未来的蒙特卡洛核合成研究至关重要。我们针对实验室裸核的新反应速率列于本系列的第二篇论文(论文II)中。用于推导我们反应速率的核物理输入在第三篇论文(论文III)中给出。在本系列的第四篇论文(论文IV)中，我们将我们的新反应速率与先前的结果进行比较。
引用
@article{arxiv.1004.4136,
title = {Charged-Particle Thermonuclear Reaction Rates: I. Monte Carlo Method and Statistical Distributions},
author = {Richard Longland and Christian Iliadis and Art Champagne and Joe Newton and Claudio Ugalde and Alain Coc and Ryan Fitzgerald},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4136},
year = {2015}
}
备注
31 pages, 5 figures, 1 color