Misura della sezione d’urto della reazione

3He()7Be con il separatore di rinculi

ERNAAntonino Di Leva

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

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

Reazioni nucleari in ambiente stellare3He(3He,2p)

~ fattore geometrico ×

fattore coulombiano ×

fattore nucleare

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

LE

NS

Separatore di rinculi: principio

PRIMARYBEAM

TARGETNt~1018/cm2

FILTER

DE

TE

CT

OR

10-14 10-2

coincidence

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

Il separatore ERNAhorizontal plane

vertical plane

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

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

Profilo di pressione16O(3He,p)18F

Accettanza del separatore

-

+

Simulation ofrecoil cone

7Li

Rivelazione degli ioni (GGT)

Ecm=1.2 MeV

Rivelazione degli ioni (GST)

Rivelazione degli ioni (ToF-E)

Rivelazione degli ioni (ToF-E)

Yields

Misure

Misure di attivazione

Risultati (1)

eV

B(E2)=52e2fm4

(teoria 11.8)

Risultati (2)

= 0.99±0.05

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

S34(0)

S34(0)

k = 1.45k = 1.15

Programmi futuri

Fondo e leaky

Trasferimento del separatore

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