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Fator S astrofisico para a reação de captura 4He(t,g)7Li pela investigação da reação de transferência elástica no sistema 7Li + 4He / Astrophysical S factor for the 4He(t,g)7Li capture reaction by the investigation of the elastic-transfer reaction in the 7Li + 4He system

Denke, Robson Zacarelli 10 April 2007 (has links)
Neste trabalho obtivemos o coeficiente de normalização da parte não ressonante da reação de captura 3H(alpha,gama)7Li (ou alternativamente, o fator S astrofísico) aplicando o método indireto ANC (Coeficientes de Normalização Assintótica) para a reação de transferência elástica do sistema 7Li + 4He. Essa reação de captura é de suma relevância na nucleosíntese de elementos leves no Universo primordial. Nesse método, o fator espectroscópico (ou alternativamente, o ANC) é obtido pela investigação de uma reação de transferência periférica que contenha como vértice a correspondente reação de captura. Reações de transferência têm normalmente dois vértices e um deles deve ser conhecido para que possamos obter o outro. No caso de uma transferência elástica, cuja característica é que o canal de saída elástico e de transferência são os mesmos, existe a vantagem da necessidade de consideração de apenas um vértice. Assim, uma análise combinada da distribuição angular para o espalhamento elástico 4He(7Li,7Li)4He, e para a reação de transferência 4He(7Li,4He)7Li, permitiu a extração do fator espectroscópico e consequentemente do ANC para o estado ligado <3He|4He>=7Li de uma forma única. As distribuições angulares para esses processos foram medidas no Laboratório Pelletron de São Paulo em duas energias de centro de massa 9.67 MeV e 10.62 MeV. Utilizamos nessas medidas feixes de 7Li obtidos no acelerador Pelletron com as energias de laboratório de 26.6 e 29.2 MeV. Empregamos um alvo gasoso de 4He e um sistema de colimadores de dupla-fenda na detecção. As partículas de 7Li espalhadas elasticamente e as partículas alfa da reação de transferência foram ambas detectadas em ângulos de laboratório diânteiros por um sistema de telescópios delta E - E com detectores de silício. Um código de simulação de Monte Carlo foi desenvolvido para calcular o ângulo sólido para esse sistema de fendas em ângulos próximos de zero grau. Um conjunto de parâmetros globais do Modelo Óptico foi obtido da análise das distribuições angulares do espalhamento elástico do sistema 7Li + 4He, juntamente com outras distribuições angulares obtidas da literatura em diferentes energias (~ 7-32 MeV). Os parâmetros do potencial óptico encontrados foram usados em uma análise de DWBA (Aproximação de Born de Ondas Distorcidas) para descrever a contribuição da reação de transferência de um tritio nas distribuições angulares. O fator espectroscópico obtido para o sistema ligado <3He|4He>=7Li foi S = 0.55+-0.03 e o coeficiente ANC C2 = 17.5 +- 1.0 fm-1. Com estes resultados, a seção de choque de captura para a reação 3H(alpha,gama)7Li e o respectivo fator S astrofísico foram calculados. / The normalization coefficient for the non-resonant part of the 3H(alpha,gama)7Li capture reaction (or alternately, the astrophysical S-factor) was obtained with the indirect method ANC (Asymptotic Normalization Coefficients). In this method the spectroscopic factor (or alternately, the ANC) is extracted from the investigation of a peripheral transfer reaction, which involves the same vertex as the corresponding capture reaction. Usually transfer reactions have two vertexes and the spectroscopic factor for one of them has to be known to obtain the other. In this work we investigate the 4He(7Li,4He)7Li elastic transfer reaction to obtain the spectroscopic factor and ANC for the 4He + t = 7Li bound system. The elastic transfer process, where the elastic and transfer exit channels are the same, has the advantage of having only one unknown vertex. Thus, the combined analysisof the angular distribution for elastic 4He(7Li,7Li)4He, and transfer process 4He(7Li,4He)7Li, allowed the extraction of the spectroscopic factor (and ANC) for the <3H|4He>=7Li bound system in an unique way. Angular distributions for these processes were measured at the Pelletron Laboratory at the center of mass energies of 9.67 MeV and 10.62 MeV. In these measurements, the 7Li beams with 26.6 MeV and 29.2 MeV were obtained from the Sao Paulo Pelletron accelerator. A 4He gas target and a double-slit collimator system were used. The 7Li scattered particles and alpha particles from transfer reaction were both detected at forward angles by a set of delta E - E silicon detectors telescopes. A Monte Carlo simulation code was developed to calculate the solid angle for the collimator system near the zero degree. A global optical potential parameters set for the 7Li + 4He system were defined using the measured elastic scattering angular distribution and other angular distributions obtained from the literature at different energies (from ~ 7-32 MeV). These optical potential parameters were used in the DWBA (Distorted Wave Born Approximation) analysis to describe the tritium transfer reaction contribution in the angular distributions. The obtained spectroscopic factor for the <3H,4He>=7Li bound system is S = 0.55+-0.03 and the ANC coefficient C2 = 17.5+-1.0 fm-1. With these results, the 3H(alpha,gama)7Li direct capture cross sections and astrophysical S-factor were calculated.
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Espectroscopia do núcleo 23Mg acima do limiar de decaimento de prótons com interesse para astrofísica nuclear / Spectroscopy of 23Mg nucleus above the proton threshold of interest to nuclear astrophysics

Lara, Alessandro Luiz de 05 November 2018 (has links)
O conhecimento das reações nucleares que ocorrem no interior das estrelas permite estudar como será a evolução destes astros e as relações de abundância entre os isótopos de alguns elementos. Em alguns casos, a detecção de elementos traços pode ser útil para inferir a ocorrência de eventos explosivos, como novas e supernovas. Um destes elementos é o 22Na, cuja abundância depende da reação de captura de próton 22Na(p, ?)23Mg. Assim, o estudo dos estados de ressonância do 23Mg, é importante para compreender o mecanismo de reação e determinar a abundância do 22Na. O núcleo de 23Mg ainda participa do ciclo NeNa na fase AGB da evolução de estrelas de massa média. Com essa motivação propomos o estudo espectroscópico do núcleo 23Mg por meio da reação de transferência 24Mg(3He, 4He)23Mg, cujos dados experimentais foram obtidos no laboratório Tandem-Orsay (França), com o uso de um feixe de 3He de 25 MeV. As ressonâncias de interesse do núcleo 23Mg estudadas nesse trabalho estão compreendidas na faixa de energia de excitação 7.5 MeV a 9.5 MeV. Os estados de ressonância do 23Mg foram populados com a interação do feixe com o alvo de natMg, e as partículas de 4He foram analisadas com o espectrógrafo Split-pole. Os espectros de posição das partículas de 4He foram então calibrados em rigidez magnética, por meio de um polinômio de segunda ordem. Após a calibração os espectros de rigidez magnética foram transformados em espectros de energia de excitação. Nesses espectros pudemos identificar e estudar a presença de contaminantes. Vários estados abaixo e alguns estados acima do limiar de decaimento foram observados e identificados. Dentre os estados acima do limiar estão os estados: 7.586, 7.648, (7.782 e 7.786), 7.855, 8.076, 8.163, 8.420, 8.453, 8.943 e 8.990 MeV do 23Mg. Sendo que apenas os estados 7.586 e 8.163 tem o spin J=5/2+ estabelecido. Ao final apresentamos uma discussã / The knowledge of the nuclear reactions that take place inside the stars allows to study how the evolution of this star will be and the relations of abundance between the isotopes of some elements. In some cases the detection of trace elements can be useful to infer about the occurrence of explosive events, as novae and the supernovae. One of these elements is the 22Na, whose abundance depends on the proton capture reaction 22Na(p, ?)23Mg. The gamma radiation photon with energy 1.275 MeV emitted by 22Na may be a novae type event indicator. Thus, the study of the resonance states of 23Mg is important to understand the mechanism of reaction and determine the 22Na abundance. The nucleus of 23Mg still participate in the cycle NeNa in the AGB phase of the evolution of average stars. With this motivation, we propose to study the spectroscopy of the 23Mg by the 24Mg(3He, 4He)23Mg neutron transfer reaction, whose experimental data were obtained in the Tandem-Orsay facility (France), using the 3He beam of energy 25 MeV. The resonances of interest for this work are in the range of 7.5 MeV up to 9.5 MeV, above the decay threshold for protons. The resonance states of 23Mg were obtained with the interaction of the beam with the natMg target, and the 4He particles were analyzed in a Split-pole spectrograph. The position spectra were then calibrated in magnetic rigidity by means of a second-order polynomial function. The effects of the contaminants were analyzed by converting the spectra into excitation energy, in which it was possible to separate the states 7.586, 7.648, (7.782 e 7.786), 7.855, 8.076, 8.163, 8.420, 8.453, 8.943 e 8.990 MeV of 23Mg. Finally we present a qualitative discussion of the angular distribution for some states and we discuss the possibilities for the future.
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Fator S astrofisico para a reação de captura 4He(t,g)7Li pela investigação da reação de transferência elástica no sistema 7Li + 4He / Astrophysical S factor for the 4He(t,g)7Li capture reaction by the investigation of the elastic-transfer reaction in the 7Li + 4He system

Robson Zacarelli Denke 10 April 2007 (has links)
Neste trabalho obtivemos o coeficiente de normalização da parte não ressonante da reação de captura 3H(alpha,gama)7Li (ou alternativamente, o fator S astrofísico) aplicando o método indireto ANC (Coeficientes de Normalização Assintótica) para a reação de transferência elástica do sistema 7Li + 4He. Essa reação de captura é de suma relevância na nucleosíntese de elementos leves no Universo primordial. Nesse método, o fator espectroscópico (ou alternativamente, o ANC) é obtido pela investigação de uma reação de transferência periférica que contenha como vértice a correspondente reação de captura. Reações de transferência têm normalmente dois vértices e um deles deve ser conhecido para que possamos obter o outro. No caso de uma transferência elástica, cuja característica é que o canal de saída elástico e de transferência são os mesmos, existe a vantagem da necessidade de consideração de apenas um vértice. Assim, uma análise combinada da distribuição angular para o espalhamento elástico 4He(7Li,7Li)4He, e para a reação de transferência 4He(7Li,4He)7Li, permitiu a extração do fator espectroscópico e consequentemente do ANC para o estado ligado <3He|4He>=7Li de uma forma única. As distribuições angulares para esses processos foram medidas no Laboratório Pelletron de São Paulo em duas energias de centro de massa 9.67 MeV e 10.62 MeV. Utilizamos nessas medidas feixes de 7Li obtidos no acelerador Pelletron com as energias de laboratório de 26.6 e 29.2 MeV. Empregamos um alvo gasoso de 4He e um sistema de colimadores de dupla-fenda na detecção. As partículas de 7Li espalhadas elasticamente e as partículas alfa da reação de transferência foram ambas detectadas em ângulos de laboratório diânteiros por um sistema de telescópios delta E - E com detectores de silício. Um código de simulação de Monte Carlo foi desenvolvido para calcular o ângulo sólido para esse sistema de fendas em ângulos próximos de zero grau. Um conjunto de parâmetros globais do Modelo Óptico foi obtido da análise das distribuições angulares do espalhamento elástico do sistema 7Li + 4He, juntamente com outras distribuições angulares obtidas da literatura em diferentes energias (~ 7-32 MeV). Os parâmetros do potencial óptico encontrados foram usados em uma análise de DWBA (Aproximação de Born de Ondas Distorcidas) para descrever a contribuição da reação de transferência de um tritio nas distribuições angulares. O fator espectroscópico obtido para o sistema ligado <3He|4He>=7Li foi S = 0.55+-0.03 e o coeficiente ANC C2 = 17.5 +- 1.0 fm-1. Com estes resultados, a seção de choque de captura para a reação 3H(alpha,gama)7Li e o respectivo fator S astrofísico foram calculados. / The normalization coefficient for the non-resonant part of the 3H(alpha,gama)7Li capture reaction (or alternately, the astrophysical S-factor) was obtained with the indirect method ANC (Asymptotic Normalization Coefficients). In this method the spectroscopic factor (or alternately, the ANC) is extracted from the investigation of a peripheral transfer reaction, which involves the same vertex as the corresponding capture reaction. Usually transfer reactions have two vertexes and the spectroscopic factor for one of them has to be known to obtain the other. In this work we investigate the 4He(7Li,4He)7Li elastic transfer reaction to obtain the spectroscopic factor and ANC for the 4He + t = 7Li bound system. The elastic transfer process, where the elastic and transfer exit channels are the same, has the advantage of having only one unknown vertex. Thus, the combined analysisof the angular distribution for elastic 4He(7Li,7Li)4He, and transfer process 4He(7Li,4He)7Li, allowed the extraction of the spectroscopic factor (and ANC) for the <3H|4He>=7Li bound system in an unique way. Angular distributions for these processes were measured at the Pelletron Laboratory at the center of mass energies of 9.67 MeV and 10.62 MeV. In these measurements, the 7Li beams with 26.6 MeV and 29.2 MeV were obtained from the Sao Paulo Pelletron accelerator. A 4He gas target and a double-slit collimator system were used. The 7Li scattered particles and alpha particles from transfer reaction were both detected at forward angles by a set of delta E - E silicon detectors telescopes. A Monte Carlo simulation code was developed to calculate the solid angle for the collimator system near the zero degree. A global optical potential parameters set for the 7Li + 4He system were defined using the measured elastic scattering angular distribution and other angular distributions obtained from the literature at different energies (from ~ 7-32 MeV). These optical potential parameters were used in the DWBA (Distorted Wave Born Approximation) analysis to describe the tritium transfer reaction contribution in the angular distributions. The obtained spectroscopic factor for the <3H,4He>=7Li bound system is S = 0.55+-0.03 and the ANC coefficient C2 = 17.5+-1.0 fm-1. With these results, the 3H(alpha,gama)7Li direct capture cross sections and astrophysical S-factor were calculated.
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Espectroscopia do núcleo 23Mg acima do limiar de decaimento de prótons com interesse para astrofísica nuclear / Spectroscopy of 23Mg nucleus above the proton threshold of interest to nuclear astrophysics

Alessandro Luiz de Lara 05 November 2018 (has links)
O conhecimento das reações nucleares que ocorrem no interior das estrelas permite estudar como será a evolução destes astros e as relações de abundância entre os isótopos de alguns elementos. Em alguns casos, a detecção de elementos traços pode ser útil para inferir a ocorrência de eventos explosivos, como novas e supernovas. Um destes elementos é o 22Na, cuja abundância depende da reação de captura de próton 22Na(p, ?)23Mg. Assim, o estudo dos estados de ressonância do 23Mg, é importante para compreender o mecanismo de reação e determinar a abundância do 22Na. O núcleo de 23Mg ainda participa do ciclo NeNa na fase AGB da evolução de estrelas de massa média. Com essa motivação propomos o estudo espectroscópico do núcleo 23Mg por meio da reação de transferência 24Mg(3He, 4He)23Mg, cujos dados experimentais foram obtidos no laboratório Tandem-Orsay (França), com o uso de um feixe de 3He de 25 MeV. As ressonâncias de interesse do núcleo 23Mg estudadas nesse trabalho estão compreendidas na faixa de energia de excitação 7.5 MeV a 9.5 MeV. Os estados de ressonância do 23Mg foram populados com a interação do feixe com o alvo de natMg, e as partículas de 4He foram analisadas com o espectrógrafo Split-pole. Os espectros de posição das partículas de 4He foram então calibrados em rigidez magnética, por meio de um polinômio de segunda ordem. Após a calibração os espectros de rigidez magnética foram transformados em espectros de energia de excitação. Nesses espectros pudemos identificar e estudar a presença de contaminantes. Vários estados abaixo e alguns estados acima do limiar de decaimento foram observados e identificados. Dentre os estados acima do limiar estão os estados: 7.586, 7.648, (7.782 e 7.786), 7.855, 8.076, 8.163, 8.420, 8.453, 8.943 e 8.990 MeV do 23Mg. Sendo que apenas os estados 7.586 e 8.163 tem o spin J=5/2+ estabelecido. Ao final apresentamos uma discussã / The knowledge of the nuclear reactions that take place inside the stars allows to study how the evolution of this star will be and the relations of abundance between the isotopes of some elements. In some cases the detection of trace elements can be useful to infer about the occurrence of explosive events, as novae and the supernovae. One of these elements is the 22Na, whose abundance depends on the proton capture reaction 22Na(p, ?)23Mg. The gamma radiation photon with energy 1.275 MeV emitted by 22Na may be a novae type event indicator. Thus, the study of the resonance states of 23Mg is important to understand the mechanism of reaction and determine the 22Na abundance. The nucleus of 23Mg still participate in the cycle NeNa in the AGB phase of the evolution of average stars. With this motivation, we propose to study the spectroscopy of the 23Mg by the 24Mg(3He, 4He)23Mg neutron transfer reaction, whose experimental data were obtained in the Tandem-Orsay facility (France), using the 3He beam of energy 25 MeV. The resonances of interest for this work are in the range of 7.5 MeV up to 9.5 MeV, above the decay threshold for protons. The resonance states of 23Mg were obtained with the interaction of the beam with the natMg target, and the 4He particles were analyzed in a Split-pole spectrograph. The position spectra were then calibrated in magnetic rigidity by means of a second-order polynomial function. The effects of the contaminants were analyzed by converting the spectra into excitation energy, in which it was possible to separate the states 7.586, 7.648, (7.782 e 7.786), 7.855, 8.076, 8.163, 8.420, 8.453, 8.943 e 8.990 MeV of 23Mg. Finally we present a qualitative discussion of the angular distribution for some states and we discuss the possibilities for the future.

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