学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

用特洛伊木马方法间接研究天体核反应～9Be（p,α）～6Li

作　者: 文群刚
导　师: 柳继锋；周书华
学　校: 广西师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 洛伊木马方法准自由条件粒子鉴别 S(E)因子
分类号: P144
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 36次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

Li、Be、B丰度及其演化对核天体物理的诸多领域都具有重要的意义。~9Be的原初丰度是检验大爆炸原初核合成非均匀模型准确性的一个关键性参数;年轻恒星中~9Be丰度的研究,和其它轻元素Li、B一起,可以作为恒星内部运作机制的探针,用于研究恒星的结构和演化。无论是在大爆炸原初核合成环境还是恒星演化天体环境中,Li、Be、B的毁灭过程都主要是由质子引发的(p,α)反应道发生的,其相应的天体环境能量从~10keV(恒星核合成)到~100 keV(原初核合成)。这些能量远低于库仑位垒(通常在MeV量级),核反应只能通过隧道穿透效应发生,反应截面随能量降低呈近似指数下降。天体能区的反应截面通常利用随能量变化相对平缓的天体因子S(E)从较高能区的测量数据走势向低能端外推得到。然而,由于可能存在的阈下共振及低能核反应中电子屏蔽效应的影响,这种外推过程会引入较大不确定性。为避免外推,近些年来,发展了许多间接方法,特洛伊木马方法就是其中之一,特别适于间接测量带电粒子两体反应在低能区的裸核截面。该方法建立在准自由反应机制基础上,在适当的运动学条件下,选取一个与两体反应密切相关的三体反应,其反应在库仑位垒之上发生,从而避免了库仑位垒对截面的抑制,电子屏蔽效应也可以忽略不计。借助于核反应理论,两体反应截面可以从三体反应数据中提取出来。本论文工作中,特洛伊木马方法被用于间接测量~9Be(p,α)~6Li核反应——它是~9Be燃烧过程的主要反应道之一。该反应借助于一个与之相匹配的三体反应d(~9Be,α~6Li)n来研究。其中,氘核作为“木马核”,它可以看作是由质子和中子两个结合得相对比较松散的体系构成的:d=(p+n)。在三体反应过程中,质子作为核反应的实际参与者,而中子作为两体反应p+~9Beα+~6Li的旁观者。如果~9Be束流能量高于库仑位垒,三体反应可以在库仑位垒之上顺利进行,~9Be(p,α)~6Li反应借助于三体反应在其核相互作用区域内发生,库仑位垒影响和电子屏蔽效应可以被忽略,裸核反应截面的间接测量成为可能。本次d(~9Be,α~6Li)n实验是在北京串列加速器核物理国家实验室完成的。串列加速器提供的22.44MeV的~9Be束流轰击CD2靶,流强1-5nA,使用1.5mm左右宽线靶,靶厚约257μg/cm2。没有直接的粒子鉴别,探测器放置于被称为“准自由角度对”的位置——准自由过程在这个区域占主要地位。两探测器的符合输出作为触发信号。为了获得较高的角度分

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-7
第1章研究背景  7-18
  1.1 引言  7-10
  1.2 核天体物理中的几个基本概念  10-13
    1.2.1 天体核反应率  10
    1.2.2 天体S(E)因子  10-11
    1.2.3 伽莫夫窗  11-13
  1.3 轻核素 ~9Be 丰度在核天体物理研究中的重要意义  13-15
  1.4 国内外对 ~9Be(p,α) ~6Li 核反应的研究情况及分析  15-18
第2章特洛伊木马方法  18-37
  2.1 带电粒子热核反应的特点、困难和措施  18-22
  2.2 间接测量方法简介  22-23
  2.3 特洛伊木马方法  23-37
    2.3.1 特洛伊木马方法的基本思想  23-25
    2.3.2 特洛伊木马方法理论推导简介  25-30
    2.3.3 特洛伊木马方法的应用  30-37
第3章实验测量与初步分析  37-60
  3.1 实验方案  38-46
    3.1.1 束流能量  40
    3.1.2 PSD 位置灵敏探测器结构原理与使用  40-46
  3.2 数据分析  46-57
    3.2.1 数据格式与分析工具  46
    3.2.2 探测器刻度  46-49
    3.2.3 实验谱的识别  49-55
    3.2.4 从三体反应中提取两体反应信息  55-57
  3.3 初步结果讨论  57-60
    3.3.1 间接测量结果与直接数据的比较  57-58
    3.3.2 误差分析  58-60
第4章论文总结  60-61
参考文献  61-64
附录  64-71
  附录 1 一些相关公式的推导  64-67
  附录 2 ROOT 在数据处理中的使用简介  67-71

用特洛伊木马方法间接研究天体核反应～9Be（p,α）～6Li

内容摘要

全文目录

相似论文