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用特洛伊木马方法 测量天体物理能区的S因子
周书华 中国原子能科学研究院 核数据国家重点实验室
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天体演化过程中的 核合成 Period Dominant 1. Big Bang to Primary Nucleosynthesis (原初核合成) Particle physics Nuclear physics 2.Galaxy coacervate (星系凝聚) Gravitation 3. Nucleosynthesis in star (恒星核合成) 4.Solar system (太阳系的形成和演化) … 许多关于pp反应链、CNO循环、s 、r 、p 、rp…过程的天体物理模型（如：原初核合成、恒星演化、新星、超新星…）都需要低能区的核反应速率的数据 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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天体物理能区感兴趣的核反应截面 轻核素核反应网络 -9Be的产生和破坏 第九届粒子物理会议 乌兰浩特 (Q=2.13MeV)
第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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天体环境：热等离子体 速度与温度相关，裸核 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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天体物理S因子 带电粒子核反应： b + c = a + … 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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共振的存在会引起外推的误差 电子屏蔽效应的影响 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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直接测量与间接测量 截面小、有不稳定核、电子屏蔽、共振问题 直接测量: 间接测量 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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其他测量方法 核谱因子法：为解决S与r及a的相关性问题，通过调节光学模型势参数拟合束缚态最后一个核子轨道半径来选定r和a。
弹性共振散射法：通过弹性共振散射反应的测量，得到复合核的共振能量、自旋、宇称和能级宽度，从而计算共振俘获反应的天体物理反应率。 镜像核反应法：6Li(n,)7Li 与 6Li(p,)7Be; 7Be=6Lip 与 7Li=6Lin 谱因子相同 替代法及替代比率法：中重放射性核中子俘获截面 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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特洛伊木马方法原理 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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三体反应截面表达式 质心系 实验室系 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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Post-form DWBA 将 C＋c 看成 B 的激发态： 散射态波函数，包含有两体反应截面信息 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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Surface approximation r>R
可用两体反应S矩阵元表示三体反应T矩阵元 矩阵元 包含了C＋ c A＋x 截面信息 为简化DWBA矩阵元，其中包含库伦波函数的影响。如不考虑 时，为两体散射形式。 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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平面波冲量近似 PWIA 用平面波代替扭曲波 三体反应截面 运动学因子： b在a中动量分布 振幅 两体木马截面 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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木马积分： 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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木马积分的简化近似 当 kAx 0 时 Zl(x) = xJl(x) 是 Riccati-Bessel 函数，对每个分波有： 穿透因子
补偿库伦位垒的影响 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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三体反应与两体反应截面之间的关系 满足准自由反应的运动学条件： 准自由反应能量与入射能量的关系 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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准自由反应事件的挑选 三体反应Q 值 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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准自由粒子动量分布 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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木马（三体）反应入射粒子能量 与准自由（两体）反应能量
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检验实验 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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9Be ＋ p 6Li + 2H＋ 9Be 6Li + + n
Phys. Rev C78, (2008), Qun-Gang Wen,Cheng-Bo Li,Shu-Hua Zhou et al. 轻核素核反应网络 -9Be的产生和破坏 (Q=2.13MeV) (Q=0.56MeV) (Q=6.59MeV) 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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实验布局 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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束流：22.35 MeV 9Be2+ 10-30 nA 靶：CD2 1mm宽，156g/cm2 厚
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末态的3个粒子之间的相对动能有线性关系 E2-3=E1-23 + const.作为3体反应选取标准
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选取反应Q值在0.1附近的事件为3体反应事件 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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准自由反应与级联衰变的过程 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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中间态7Li的共振峰 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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中间态10B的共振峰 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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假定中间过程 9Be＋2H 9Be+p+n 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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S(0)=23.5 1.6 MeVb 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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谢 谢 ！ 第九届粒子物理会议 乌兰浩特
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