关于核聚变与非 LTE 等离子体体相关离子的电介质复合研究
高能天体物理现象
2025-08-13 v2 原子物理
摘要
本研究计算了与核聚变和非局部热力学平衡 (non-LTE) 等离子体相关的 Y⁺、Sr⁺、Te²⁺ 和 Ce²⁺ 等低电荷离子的复合速率系数、共挑强度和横截面。采用相对原子结构方法，我们计算了在这些环境条件下下的电介质复合 (DR) 速率系数。利用灵活原子代码 (FAC) 计算了这些 DR 速率系数和横截面。通过将理论共挑能量（估计为 NIST 激发能与 Dirac 结合能之差）与通过分析自电离率确认的主导自电离态进行比较，确定了 DR 共挑特征。我们的结果突出了低能 DR 共挑在塌宏温度（~10⁴ K）下影响速率系数的关键作用，以及调节电荷态分布的作用。接近阈值的显著 DR 共挑显著影响中子星合并射出物的演化电离态和色散。与前述研究的比较强调了包括高 n 里德堡态于准确 DR 速率系数内的必要性，尤其是对于能级密集的复杂重离子。与现有数据集的差异概括了需要细化计算技术以最小化不确定性的必要性。这些结果为解释中子星合并的光谱观测，包括詹姆斯·韦伯太空站数据，提供了必需的输入。我们还提出了适合实验研究的候选对象，认识到实施测量所面临的挑战。此处 presenting 的数据有望细化重元素核合成模型，提高等离子体模拟的准确性，并改进 astrophysics 和实验室设置中的非 LTE 等离子体建模。
引用
@article{arxiv.2504.06639,
title = {Dielectronic recombination studies of ions relevant to kilonovae and non-LTE plasma},
author = {Suvam Singh and Zoltán Harman and Christoph H. Keitel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06639},
year = {2025}
}