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中微子 - 原子核反应及其在超新星动力学和核合成中的作用

核理论 2015-10-28 v1 高能天体物理现象

摘要

近年来,对超新星中微子诱发的核反应的描述取得了显著进展。在与超新星中微子相关的能量和动量转移下,中微子 - 原子核截面主要由允许跃迁主导,但也往往包含不可忽略的(第一级)禁戒跃迁贡献。对于几种原子核,允许 Gamow-Teller 强度分布已从电荷交换反应和非弹性电子散射数据中推导出来。重要的是,对角化壳模型已被证明能准确描述这些数据,因此成为计算超新星中微子中微子 - 原子核截面允许贡献的合适工具。高阶多极贡献通常在准粒子随机相位近似(Quasiparticle Random Phase Approximation)框架内计算,该框架能很好地描述总强度和巨共振的位置。本文综述了在计算超新星相关中微子 - 原子核截面方面取得的最新进展,并讨论了其数据验证。此外,综述还总结了中微子 - 原子核反应对超新星动力学及相关核合成的影响。这些影响包括原子核对中微子的吸收(即核电子俘获的逆过程,后者是坍缩期间主导的弱相互作用过程)、非弹性中微子 - 原子核散射以及通过中微子对发射实现的核退激。我们还讨论了中微子诱发反应在最近发现的 νp\nu p 过程、r-过程和中微子过程中的作用,其中中微子 - 原子核反应影响最大。最后,我们简要回顾了对于地面探测器观测超新星中微子至关重要的中微子 - 原子核反应。(摘要删节)

关键词

引用

@article{arxiv.1503.08095,
  title  = {Neutrino-nucleus reactions and their role for supernova dynamics and nucleosynthesis},
  author = {K. G. Balasi and K. Langanke and G. Martínez-Pinedo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08095},
  year   = {2015}
}

备注

77 pages, 29 figures, 4 tables, submitted to Progress in Particle and Nuclear Physics