Proton-lithium interaktionsmodel lægger grundlaget for at afdække hemmelighederne bag stjernereaktioner

Reaktionerne mellem protoner og lithiumisotoper, især lithium-6, er afgørende for flere områder lige fra kerneenergianvendelser til astrofysik. Den detaljerede forståelse af disse interaktioner hjælper med at forbedre modeller for neutrongenerering og kaster lys over kosmiske nukleosynteseprocesser. Traditionelle modeller har kæmpet for nøjagtigt at beskrive disse komplekse interaktioner, især på grund af lithium-6s specifikke karakteristika og reaktioner.

En nylig undersøgelse offentliggjort i Nuclear Science and Techniques har udviklet modellen Statistical Theory of Light Nucleus Reaction (STLN), der fokuserer på dobbeltdifferentierede tværsnit af udgående partikler fra proton-inducerede lithium-6-reaktioner.

Centreret på den banebrydende STLN-model introducerer denne forskning en metode til at dechifrere proton-inducerede reaktioner i lithium-6. Enestående væver STLN-modellen kerneprincipperne energi, vinkelmomentum og paritetsbevarelse sammen, som er afgørende for at styre partiklernes adfærd under kernereaktioner.

Gennem detaljerede beregninger af proton-interaktioner med lithium-6-kerner forudsiger modellen dygtigt frigivelsen af ​​forskellige partikler, såsom neutroner, protoner, deuteroner, ³ Han og alfa. Disse prognoser er afgørende for at forudsige resultaterne af nukleare reaktioner, som har brede implikationer lige fra generering af avancerede neutronkilder til at forbedre vores forståelse af grundstofdannelse i stjerner.

I modsætning til tidligere rammer understreger STLN-modellen bevarelsen af ​​energi, vinkelmomentum og paritet både for neutron- og proton-inducerede lyskernereaktioner, hvilket giver mere dybtgående indsigt i reaktionernes mekanik. Den afgrænser omhyggeligt dynamikken og konsekvenserne af protonindgreb med lithium-6, og indkapsler både den velordnede og samtidige frigivelse af neutroner og lysladede partikler.

Dr. Xiao-Jun Sun, den ledende forsker, udtalte:"Vores statistiske teorimodel, forbedret af den forenede Hauser-Feshbach og exciton-model, markerer et betydeligt spring fremad. Den stemmer ikke kun godt overens med eksperimentelle data, men åbner også nye veje for at forstå den indviklede dynamik af lyskernereaktioner."

Det, der gør denne forskning betydningsfuld, er dens evne til nøjagtigt at tilpasse teoretiske forudsigelser med eksperimentelle data, der viser dynamikken i lyskernereaktioner med hidtil uset klarhed. Dette løser ikke kun langvarige uoverensstemmelser i kernefysik, men giver også et pålideligt beregningsværktøj til at udforske nukleare reaktioner og åbner derved nye grænser i vores søgen efter at forstå universets grundstofsammensætning og de processer, der driver stjerner.

Flere oplysninger: Fang-Lei Zou et al., Teoretisk analyse af dobbeltdifferentielle tværsnit af neutron, proton, deuteron, ³ Han, og ???? for p+ ⁶ Li-reaktion, Kernekraftvidenskab og -teknikker (2024). DOI:10.1007/s41365-024-01421-5

Leveret af Chinese Academy of Sciences