misura della sezione durto della reazione 3 he( ) 7 be con il separatore di rinculi erna antonino di...
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Misura della sezione d’urto della reazione
3He()7Be con il separatore di rinculi
ERNAAntonino Di Leva
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Astrofisica nucleare
0 50 100 150 20010-5
100
105
1010
isot
opic
abu
ndan
ce
mass number A
cosmic rays
stellar burning phases,supernovae
s processHe burning in AGB stars,massive stars
r processsupernovae type II
p processsite disputed
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Reazioni nucleari in ambiente stellare
A B
A(B,C)D
⇓probabilità estremamente basse⇓misure ad energie più alte⇓modelli spesso necessari per l’estrapolazione alle energie rilevanti
3He()7Be ~3×10-5pb
Np ~100pA ~ 5×1014/sNt ~120/cm2
N(7Be) = NpNt ~ 1.5×10-6/s ~ 60/anno
T~156 °K E ~ k⇒ BT ~ keVEc ~ ZAZB/r0 ~ MeV
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Reazioni nucleari in ambiente stellare3He(3He,2p)
~ fattore geometrico ×
fattore coulombiano ×
fattore nucleare
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Misure di sezioni d’urto
A
BB
BB
BB
B
B
BB
B
B
BD
C
RIVELATORE
NC (E)N targetNprojectiles
cosmici
NDet NC NBkg
E
F
reazioni parassite
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LE
NS
Separatore di rinculi: principio
PRIMARYBEAM
TARGETNt~1018/cm2
FILTER
DE
TE
CT
OR
10-14 10-2
coincidence
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Il separatore ERNA
Numero di proiettili (1%)
Spessore del bersaglio (3-4%)
Efficienza di rivelazione (0.5-2%)
Accettanza (1%)
Probabilità dello stato di carica
Fondo
(E) Y(7Beq+)
N targetNprojectilesq
(E) 1
N targetY (Rq+)
Nprojectilesqq
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Il separatore ERNAhorizontal plane
vertical plane
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La reazione 3He()7Be3He()7Be(e,)7Li*()7Li
Ex (keV) Jp
4570
429
0
7/2-
1/2-
3/2-
3He+4He
7Be level scheme
Q = 1587keV DC →429
DC → 0 g
478
Ex (keV)
7Li0
EC
1/2-
3/2-
Jp
gAdelberger et al. 1998
Gamma: S34(0) = 0.507±0.016 keVb
Activation: S34(0) = 0.563±0.018 keVb
LUNA 2006/2007
S34(0) = 0.560±0.017 keVb
Brown et al 2007
S34(0) = 0.595±0.018 keVb
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Bersaglio gassoso senza finestre
Thickness (2.00±0.08)x1017atm/cm2
Zeolite trap
roots rootsTP TP TP TP
2xroots
beam
40 mm 152mm 109mm109mm 152mm
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Profilo di pressione16O(3He,p)18F
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Accettanza del separatore
-
+
Simulation ofrecoil cone
7Li
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Rivelazione degli ioni (GGT)
Ecm=1.2 MeV
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Rivelazione degli ioni (GST)
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Rivelazione degli ioni (ToF-E)
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Rivelazione degli ioni (ToF-E)
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Yields
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Misure
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Misure di attivazione
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Risultati (1)
eV
B(E2)=52e2fm4
(teoria 11.8)
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Risultati (2)
= 0.99±0.05
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S34(0)
Modelli presenti in letteratura
Potential models: Tombrello & Parker, Mohr
R-matrix: Descouvemont
Microscopic models: Csótó & Langanke, Kajino et al., Liu et al., Mertelmeyer & Hofmann, Nollett, ...
Considerati validi fino a Ecm~2.0MeV
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S34(0)
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S34(0)
k = 1.45k = 1.15
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Programmi futuri
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Fondo e leaky
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Trasferimento del separatore
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Trasferimento del separatore luglio 2008 fine attività e smontaggio gennaio 2009 trasporto presso CIRCE maggio 2009 - maggio 2010
rimontaggio e misure di test, misura della reazione 7Be(p,)8B
inclusi lo sviluppo del bersaglio a jet di 4He, del bersaglio esteso di H2 dell’apparato di rivelazione