Προσδιορισμός ενεργών διατομών αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης σε ισότοπα του Sr με χρήση ενός γ-Καλορίμετρου σε ενέργειες με αστροφυσικό ενδιαφέρον

Λαγάκη, Βαρβάρα; Lagaki, Varvara

dc.contributor.author	Λαγάκη, Βαρβάρα	el
dc.contributor.author	Lagaki, Varvara	en
dc.date.accessioned	2017-01-26T08:06:42Z
dc.date.available	2017-01-26T08:06:42Z
dc.date.issued	2017-01-26
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44257
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.6335
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	ενεργές διατομές	el
dc.subject	ανιχνευτής 4π NaI	el
dc.subject	ισοτοπα Sr	el
dc.subject	αντιδράσεις πρωτονικής σύλληψης	el
dc.subject	θεωρία Hauser-Feshbach	el
dc.title	Προσδιορισμός ενεργών διατομών αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης σε ισότοπα του Sr με χρήση ενός γ-Καλορίμετρου σε ενέργειες με αστροφυσικό ενδιαφέρον	el
dc.contributor.department	Φυσικές και Τεχνολογικές Εφαρμογές	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/e17fee6fbf9ee82826dccbd5118d485029a82ebe
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-11-28
heal.abstract	Οι αντιδράσεις πρωτονικής σύλληψης αποτελούν ένα σημαντικό αντικείμενο μελέτης τόσο για την κατανόηση όσο και για την σωστή περιγραφή της πυρηνοσυνθετικής διεργασίας p. Η διεργασία αυτή είναι υπεύθυνη για την παραγωγή 35 σταθερών πυρήνων, των λεγόμενων p-πυρήνων, οι οποίοι είναι πλούσιοι σε πρωτόνια και βρίσκονται στα βορειοδυτικά της κοιλάδας σταθερότητας από το 74Se μέχρι το 196Hg. Η παρούσα εργασία, αρχικά, είχε ως στόχο την μέτρηση της ενεργού διατομής αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης με τον καινούριο, μεγάλου όγκου 4π κρύσταλλο NaI(Tl), διαστάσεων 14΄΄x14΄΄, με τον οποίο εξοπλίστηκε πρόσφατα το Εργαστήριο Tandem του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του ΕΚΕΦΕ ''Δημόκριτος''. Ωστόσο, λόγω κάποιων αναπάντεχων τεχνικών προβλημάτων που προέκυψαν στον επιταχυντή Tandem του εργαστηρίου δεν κατέστει εφικτή η πραγματοποίηση των προγραμματισμένων αυτών μετρήσεων. Έτσι η εργασία αυτή συνεχίστηκε με την ανάλυση πειραματικών δεδομένων αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης στα ισότοπα 87Sr και 88Sr. Τα δεδομένα αυτά συλλέχθηκαν σε μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με τον 12΄΄x12΄΄ 4π κρύσταλλο NaI(Tl) του εργαστηρίου Dynamitron του Πανεπιστημίου του Bochum. Οι μετρήσεις των αντιδράσεων σύλληψης 87Sr(p,γ)88Y και 88Sr(p,γ)89Y έλαβαν χώρα στις ενεργειακές περιοχές 2.6-5 MeV και 2-4.6 MeV αντίστοιχα. Οι ενεργειακές αυτές περιοχές παρουσιάζουν ενδιαφέρον στην πυρηνοσύνθεση, καθώς καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος του παραθύρου Gamow, το οποίο κυμαίνεται από 1.39 έως 4.13 MeV, και για τις δύο αντιδράσεις. Οι στόχοι οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν ήταν χημικές ενώσεις του Sr, εξαχνωμένες πάνω σε υπόστρωμα Ta και πιο συγκεκριμένα οι χημικές ενώσεις 87SrCO3, με ισοτοπικό εμπλουτισμό 91.55% σε 87Sr και 88Sr(NO3)2 με ισοτοπικό εμπλουτισμό 99.84% σε 88Sr. Οι ενεργές διατομές προσδιορίστηκαν με την μέθοδο της γωνιακής ολοκλήρωσης ακτίνων γ. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται τόσο με εκείνα της θεωρίας Hauser-Feshbach όσο και με αποτελέσματα μετρήσεων που πραγματοποιηθηκαν στο πλαίσιο της διατριβής. Όλοι οι θεωρητικοί υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν κάνοντας χρήση του κώδικα TALYS (έκδοση 1.8). Η παρούσα εργασία αποτελείται από 5 κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή που αναφέρεται στις πυρηνικές αντιδράσεις, στους μηχανισμούς μέσω των οποίων μπορούν να πραγματοποιηθούν, στην ενεργό διατομής μίας αντίδρασης και στο φαινόμενο σήραγγος. Στην αρχή του δεύτερου κεφαλαίου, παρουσιάζονται το παράθυρο Gamow και το φαινόμενο Screening, τα οποία αποτελούν βασικά μεγέθη της πυρηνικής αστροφυσικής για την περιγραφή των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα σε αστρικά περιβάλλοντα. Στην συνέχεια του κεφαλαίου γίνεται αναφορά στη διεργασία p και τους p-πυρήνες. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μια σύντομη περιγραφή της θεωρίας Hauser-Feshbach η οποία χρησιμοποιείται για τον θεωρητικό υπολογισμό των ενεργών διατομών αντιδράσεων με σχηματισμό σύνθετου πυρήνα όπως οι αντιδράσεις που μελετώνται στην παρούσα εργασία. Στο τρίτο κεφάλαιο, περιγράφονται η μέθοδος και οι ανιχνευτικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση των ενεργών διατομών των αντιδράσεων που μελετώνται στην παρούσα εργασία. Στο ίδιο κεφάλαιο περιγράφεται και το καινούριο γ-Καλορίμετρο με το οποίο εξοπλίστηκε το Εργαστήριο Tandem του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του ΕΚΕΦΕ ''Δημόκριτος''. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα φάσματα που συλλέχθηκαν. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα τελικά συμπεράσματα, οι ενεργές διατομές που μετρήθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, καθώς και η σύγκρισή τους με δεδομένα ενεργών διατομών της εργασίας αλλά και με θεωρητικούς υπολογισμούς που πραγματοποιήθηκαν με τον κώδικα TALYS.	el
heal.abstract	Capture reactions are of major importance both in quantifying the production of p nuclei and understanding the mechanism of the p process nucleosynthesis. The p process describes the synthesis of 35 stable proton rich nuclei, the so-called p-nuclei, which are located at the northwest the valley of stability, between the isotopes 74Se and 196Hg. The primarily purpose of the present work was cross section measurements of proton capture reactions by using the new 14΄΄x14΄΄ 4π NaI γ-summing crystal which was acquired at the Tandem Laboraroty of the Institute of Nuclear and Particle Physics of the NCSR ''Demokritos''. Unfortunately, due to some unexpected technical problems of the Tandem Accelerator of the Laboratory the above planned measurements could not be attained. Therefore, the work continued with the analysis of experimental data of the capture reactions 87Sr(p,γ)88Y and 88Sr(p,γ)89Y which were acquired in the past at the Dynamitron Accelerator Laboratory (DTL) of the University of Bochum by employing a 12΄΄x12΄΄ 4π NaI detector. The measurements were carried out in the astrophysically relevant energy region from 2.6-5 MeV for the reaction 87Sr(p,γ)88Y and from 2-4.6 MeV for the reaction 88Sr(p,γ)89Y. These energy regions are of great interest since they cover most of the Gamow window for both reactions. The targets, used, were chemical compounds of Sr evaporated onto Ta substrates, specifically a 87SrCO3 91.55% isotopically enriched in 87Sr and a 88Sr(NO3)2 with 99.84% isotopic enrichment in 88Sr. The cross section data presented in this work were determined using the γ-summing method. All data are compared with those reported in and the Hauser-Feshbach theory. The theoritical calculations were carried out using the TALYS code (version 1.8). The present work consists of 5 chapters. The first one refers to nuclear reactions, the mechanisms through which they take place, the reaction cross section and the tunneling effect. In the second chapter, the Gamow window and the Screening factor which are important quantities in nuclear astrophysics and the nucleosynthesis mechanism of p process are described. The second chapter concludes with a bries reference in as the Hauser-Feshbach theory. The experimental setup and the γ-summing method which are used for the cross section measurements of the present work are described in the third chapter. The new γ-kalorimeter which is acquired in the Tandem Laboratory of the Institute of Nuclear and Particle Physics of the NCSR ''Demokritos'' is presented in the same chapter. Finally, in the fourth chapter the collected spectra of the studied reactions, as well as, the cross-section data obtained in this work are presented together with data obtained in and TALYS calculations.	en
heal.advisorName	Ζάννη-Βλαστού, Ρόζα	el
heal.committeeMemberName	Χαρισόπουλος, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Λαγογιάννης, Αναστάσιος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	97
heal.fullTextAvailability	true