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用于大质量恒星与 Ia 型超新星模型的新的实验性 $^{23}$Na$(\alpha,p)^{26}$Mg 反应速率

核实验 2021-06-11 v1 太阳与恒星天体物理 核理论

摘要

23^{23}Na(α,p)26(\alpha,p)^{26}Mg 反应已被确认对 Ia 型超新星中 Ne 至 Ti 间若干核素以及大质量恒星中 23^{23}Na 与 26^{26}Al 的核合成具有显著影响。鉴于早期实验数据及反率汇编中所用统计 Hauser-Feshbach 模型的高不确定性,该反应近来受到新的实验关注。早期实验受靶材劣化问题与不可量化不确定度影响。三项新的独立测量则利用逆运动学与卢瑟福散射监测来解决此问题。本工作中,我们呈现直接测量的出射质子角分布,以消除近期反率测量中假设的差异,该差异导致截面相差达 3 倍。我们推导了 23^{23}Na(α,p)26(\alpha,p)^{26}Mg 反应的新组合实验反率,在相关温度下的总不确定度为 30%。使用我们新的 23^{23}Na(α,p)26(\alpha,p)^{26}Mg 反率,26^{26}Al 与 23^{23}Na 的产额不确定度降低至 8% 以内。相比之下,使用反率汇编 STARLIB 先前建议的 10 倍不确定度时,26^{26}Al 与 23^{23}Na 产额变化超过 2 倍。在 Ia 型超新星条件下,23^{23}Na 产额所受影响被约束在 15% 以内。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.09315,
  title  = {New experimental $^{23}$Na($\alpha,p$)$^{26}$Mg Reaction Rate for Massive Star and Type-Ia Supernova models},
  author = {N. J. Hubbard and C. Aa. Diget and S. P. Fox and H. O. U. Fynbo and A. M. Howard and O. S. Kirsebom and A. M. Laird and M. Munch and A. Parikh and M. Pignatari and J. R. Tomlinson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.09315},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 8 figures, 4 tables