alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal
DESCRIPTION
Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal. Kiss Gábor Gyula ATOMKI Debrecen. Nukleáris asztrofizika. Célja a csillagok energiatermelés ében illetve a kémiai elemek (és izotópjaik) keletkezésében - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/1.jpg)
Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal
Kiss Gábor GyulaATOMKI
Debrecen
![Page 2: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/2.jpg)
Nukleáris asztrofizika• Célja a csillagok energiatermelésében
illetvea kémiai elemek (és izotópjaik) keletkezésében
kulcsszerepet játszó atommag-reakciók elméleti és kísérleti vizsgálata
A csillagok belsejében a magreakciók az ú.n. Gamow energia-ablakban játszódnak le, a töltött-részecske
magreakció hatáskeresztmetszetek csillaghőmérsékletnek megfelelő
energiákon << nanobarn nagyságrendűek
![Page 3: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/3.jpg)
Klasszikus hatáskeresztmetszet mérés
1. Hatáskeresztmetszet mérés kivitelezése magasabb energián
2. Eredmények extrapolálása az asztrofizikailag fontos energiatartományba
Asztrofizikai S faktor:
Cél:Ú.n. Gamow ablakhoz minél közelebb mérni!
Mély
földala
tti la
bor
(hátt
ér cs
ökken
tés)
Összetett Detektorrendszerek(hatásfok növelése)
Nyalábintenzitás növelése
végmagok szeparálása
![Page 4: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/4.jpg)
Az elektronárnyékolás jelensége
De 3He(d,p)4He reakció esetén:Ue,számolt = 120 eV míg Ue,mért = 219 ± 7 eV
Klasszikus hatáskeresztmetszet mérések asztrofizikai energiákon:•Komoly technikai kihívások•Elméleti korrekciók az elektronárnyékolás miatt
![Page 5: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/5.jpg)
Indirekt hatáskeresztmetszet mérések
• Trójai Faló módszer (THM)
Töltött részecske reakciók hatáskeresztmetszetének mérése a „kvázi-szabad” reakció mechanizmus felhasználásával
• Aszimptotikus Normálási Együttható módszer (ANC)Direkt befogási reakciók hatáskeresztmetszetének meghatározása periférikus transzfer reakciók hatáskeresztmetszetének mérésével
Magasabb energiákon 3 test reakciók mért hatáskeresztmetszetéből
– elméleti megfontolások figyelembevételével – származtatjuk a 2 test reakciók hatáskeresztmetszetét
asztrofizikai energiákra.
Előny:Mérés magas(abb) energián – nagy(obb) hatáskeresztmetszet
Nincs elektronárnyékolásHátrány:
Elméleti megfontolások meghatározzák az alkalmazhatóságot
![Page 6: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/6.jpg)
Trójai Faló technika technika
• 13C(a,n) neutronforrás az s és r folyamathoz
13C
a
2H
16O
6Li (a+2H)
n
a
13C
n
16O Gam
ow
abla
k
![Page 7: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/7.jpg)
Trójai Faló technikával elért eredményeink
p+p szórásATOMKI
O és N izotópokkeletkezése
AGB csillagokINFN LNS
asztrofizikais folyamat
FSU
![Page 8: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/8.jpg)
ANC az ATOMKI-ban• 3He( ,a g)7Be reakció– Hidrogénégés a p-p ciklusban – Nap neutrínó probléma– 7Li keletkezés ősrobbanás során E
V
Direct radiative capture
0
3He
6Li 2H
7Be(a+3He)
A kimenő csatorna egyik részvevőjének
szögeloszlását kell mérni
![Page 9: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/9.jpg)
Kísérleti elrendezésünk
7Be
Cél: 2H szögeloszlásának mérése <10% hibával Coulomb gát alatti energián
2H
koincidencia
M1
M2
MBackward
Kollimátor rendszerPozíc
ió érzé
keny
Si dete
ktor
Si ion im
plantált
detektorok
![Page 10: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/10.jpg)
Kísérleti eredmények
BBN
p-p
![Page 11: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/11.jpg)
Összefoglalás
• Direkt hatáskeresztmetszet mérések asztrofizikai energiákon komoly nehézségekbe ütköznek
• Indirekt mérési eljárásokkal ezen nehézségek (részben) áthidalhatóak
• Az ATOMKI meglévő és beszerzés alatt álló gyorsítóival mérési programot indítottunk
![Page 12: Alacsony hatáskeresztmetszetek mérése indirekt eljárásokkal](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051622/56815787550346895dc51ccc/html5/thumbnails/12.jpg)
Köszönöm a figyelmet!
ATOMKI asztrofizika csoport•Fülöp Zsolt•Gyürky György•Halász Zoltán•Szücs Tamás•Somorjai Endre
INFN LNS asztrofizika csoport•Marco La Cognata•Livio Lamia•Stefano Romano•Claudio Spitaleri