Изучение скоростей некоторых термоядерных реакций в солнечных циклах и BBN

Sorry, this entry is only available in Russian.

Новизна

При исследовании многих астрофизических объектов, таких как изначальная (первичная) Вселенная, звездная эволюция, новые и сверхновые звезды и т.д., важным входным параметром в астрофизических моделях, используемых для таких исследований, являются полное сечение реакций радиационного захвата. Во всем мире проводится сравнительно много аналогичных исследований термоядерных реакций, основанных на самых разных методах и моделях. Однако все они либо основаны на очень сложных вычислительных схемам, типа Метода Резонирующих Групп (МРГ) , либо не приводят к хорошему описанию экспериментальных данных для широкого круга ядер. В тоже время, до сих пор не полностью исследованы возможности простых потенциальных двухкластерных моделей (ПКМ), особенно, если они используют концепцию запрещенных состояний (ЗС) и непосредственно учитывают резонансное поведение фаз упругого рассеяния взаимодействующих частиц при низких энергиях. Такую модель можно назвать модифицированной ПКМ с ЗС или МПКМ – именно она развивается в работах руководителя проекта с конца 80-х годов прошлого века. Далеко не всегда для объяснения имеющихся экспериментальных фактов требуются сравнительно сложные вычисления, например, в рамках МРГ. Для рассмотрения многих задач достаточно использовать сравнительно простую МПКМ, учитывающую классификацию орбитальных состояний по схемам Юнга. Такой подход во многих случаях позволяет получить вполне адекватные результаты при описании многих экспериментальных данных. В частности, в более ранних проектах заявителя уже было рассмотрено почти 40 термоядерных реакций типа радиационного захвата и получены хорошие результаты при описании эксперимента. Однако не для всех рассмотренных реакций были изучены скорости этих реакций. Поэтому, детальное теоретическое изучение указанных выше реакций в рамках МПКМ, в частности, формы и зависимости от энергии полных сечений и скорости реакции представляет существенный интерес для ядерной астрофизики. Кроме того, такие результаты будут способствовать лучшему пониманию нами механизмов термоядерных процессов, происходящих в различных реакциях синтеза. Расчеты полных сечений реакций радиационного захвата нейтронов при астрофизических энергиях в модифицированной потенциальной кластерной модели легких атомных ядер с запрещенными состояниями выполнялись только в предыдущих частях этого проекта (2009-2020г.) и предыдущих работах (до 2009г.) руководителя проекта и ответственного исполнителя в некоторых других проектах, а поэтому все результаты являются новыми и перспективными.

Цель

Разработка единых методов расчета полных сечений и скоростей термоядерных реакций в рамках модифицированной потенциальной кластерной модели (МПКМ), проходящих в первичном нуклеосинтезе Вселенной, в процессах управляемого термоядерного синтеза и сравнительный анализ полученных результатов с экспериментом и результатами других авторов

Задачи

Теоретические расчеты в рамках модифицированной потенциальной кластерной модели и исследования поведения скорости термоядерных реакций в первичном нуклеосинтезе Вселенной для процессов радиационного захвата n⁸Li –>⁹Lig, n¹²C–>¹³Cg, n¹⁴C–>¹⁵Cfg, p⁹Be–>¹⁰Bg и учет возбужденных состояний ядра ¹²B в реакции n¹¹B–>¹²Bg, а также аппроксимация скорости простыми функциями.

Ожидаемые результаты

Полные сечения и скорости термоядерных реакций n⁸Li–>⁹Lig, n¹²C–>¹³Cg, n¹⁴C–>¹⁵Cg, p⁹Be–>¹⁰Bg и учет возбужденных состояний ¹²B в реакции n¹¹B–>¹²Bg, и результаты аппроксимации скорости простыми аналитическими функциями.

Участники проекта

Публикации по проекту

1 Dubovichenko S.B., Burkova N.A., Dzhazairov-Kakhramanov A.V., A. Yertaiuly ¹²B(n,g)¹³B reaction as an alternative path to astrophysical synthesis of ¹³C isotope // Nucl. Phys. A. – 2021. – V. 1011. – P. 122197(17 p.) (IF = 1.68, Q3 WoS, SJR = 0.78, 70%, Q2 Scopus). https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2021.122197

2 Dubovichenko S.B., Burkova N.A. Rate of the n¹²C decay at temperatures from 0.01 to 10 T₉ // Russ. Phys. Jour. – 2021. – Vol. 64. №2. – P.216-227. (IF = 0.66, Q4 WoS; SJR = 0.32, 34%, Q3 Scopus). https://doi.org/10.1007/s11182-021-02319-0