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Atlante delle reazioni · Combustione dell'elio

Cattura radiativa · Combustione dell'elio

14N(α,γ)18F

: azoto‑14 + elio‑4 → fluoro‑18 + raggio gammaCome si legge la notazione

In questa pagina

L'azoto-14 cattura un nucleo di elio e diventa fluoro-18. È il primo passo che trasforma l'azoto lasciato dalla combustione dell'idrogeno in neon-22, il combustibile di una sorgente stellare di neutroni.

La combustione dell'idrogeno attraverso il ciclo CNO lascia gran parte del carbonio, dell'azoto e dell'ossigeno di una stella sotto forma di azoto-14. Quando comincia a bruciare l'elio, questo azoto cattura elio e diventa fluoro-18, che in poche ore decade in ossigeno-18. L'ossigeno-18 cattura un altro nucleo di elio e diventa neon-22. La quantità di neon-22 che più tardi libererà neutroni è quindi fissata dall'azoto passato attraverso questa reazione.

Dati essenziali

Quanto è noto
Le risonanze che fissano il tasso sono state misurate direttamente; la più bassa è nota solo da un argomento teorico.
Valutazione interattiva
Nessuna valutazione interattiva per ora · Valutazioni
Tassi di reazione
Esplora i tassi →
Valore Q · energia liberata
4,415 MeV
Finestra di Gamow
  • 355 ± 90 keVcombustione centrale dell'elio, 0,2 GK (Combustione dell'elio)
Prodotto 18F
radioattivo, t½ = 1,83 h
Tipo
Cattura radiativa

Come è stata misurata

Questa parte tecnica della pagina (l'elenco delle misure) è in inglese.

1 misura, 2000Mostra l'elenco
  1. 2000

    Forschungszentrum Karlsruhe, Karlsruhe, and University of Notre Dame

    Misura diretta in superficie · risonanze di bassa energia

    Strengths of the low-energy resonances with thin TiN targets and a Ge clover detector; the lowest resonance was not observed and was argued to be far too weak to measure. [1]

Misure (EXFOR)

Tutte le serie di dati che EXFOR contiene per questa reazione, disegnate secondo le energie che coprono, a confronto con le energie che una stella usa davvero.

4 serie di dati in 3 voci EXFOR, 1971–2000 · 1 senza un intervallo di energia, non disegnate

combustione centrale dell'elio, T₉ = 0,2 (200 MK)

Energia più bassa in EXFOR
446 keV
Goerres et al., 2000 · ωγ · C0843.002
Distanza dal picco di Gamow
0,51 larghezze di Gamow sopra
E₀ = 354 keV, finestra 264–444 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
88 %
a T₉ = 0,2, stima liscia · di cui 88 % sotto l'energia più bassa in EXFOR

1 serie di dati di intensità di risonanza arrivano in questa finestra: la stima liscia non tiene conto delle risonanze.

100 keV1 MeV10 MeVEnergia nel centro di massa (keV)E₀ = 354 keVYωγpiù bassa in EXFOR 446 keV
  • Finestra di Gamow, tratteggiata dove nessuna misura arriva
  • Le barre solo contornate si vedono ma non contano (la regola è in «Come sono calcolati questi numeri»).
  • Un rombo è una serie di dati a una sola energia. Le barre che escono dal bordo destro proseguono a energie più alte.
Le serie di dati della mappa, per grandezza
Le serie di dati della mappa, per grandezza
GrandezzaSerie di datiIntervallo di E_cm (keV)
Yresa14,84 MeV – 5,65 MeV
ωγintensità di risonanza2241 keV – 887 keV
Come sono calcolati questi numeri

Energia più bassa misurata, in tutto l'esploratore dei dati nucleari: la più bassa energia nel centro di massa a cui una serie di dati di EXFOR misura la reazione stessa (sezione d'urto, fattore S, distribuzione angolare, resa o intensità di una risonanza), punto per punto. Un punto conta se è un valore e non un limite superiore o inferiore, se sta almeno una deviazione standard sopra lo zero e se la sua energia è fisica: almeno 1 keV per le particelle cariche, e non sotto la soglia di una reazione endotermica. Non contano: valori estrapolati, calcolati, valutati o derivati; dati superati, cancellati o preliminari; rapporti; un singolo valore del fattore S, che in EXFOR è il risultato di un fit; e i metodi indiretti (cavallo di Troia, dissociazione coulombiana, ANC, reazioni surrogate), riconosciuti dai codici di metodo e di analisi di EXFOR, dal loro testo e dal titolo. Prima si correggono gli errori di sistema di riferimento e di unità di EXFOR, e i valori che la letteratura indica come limiti superiori si leggono come limiti, da un elenco che riporta le prove per ciascuno. Le serie di dati che arrivano alla stessa energia entro il 0,5% sono citate tutte, dalla più vecchia. Tasso da energie assenti in EXFOR: la frazione dell'integrando del tasso a quella temperatura che cade fuori dagli intervalli di energia coperti dalle serie di dati che contano (dal punto misurato più basso al più alto), con un fattore S costante (σ ∝ S(E₀)/E · e^−2πη, quindi l'integrando è e^(−E/kT − 2πη)); per una cattura neutronica, σ ∝ 1/v. Le risonanze rendono irregolare l'integrando vero: è una stima di base, liscia.

Dettagli

Alle temperature della combustione dell'elio il tasso è dominato da poche risonanze strette nel 18F, e i tassi compilati sono somme delle loro intensità. Görres et al. (2000) misurarono le risonanze di bassa energia con bersagli sottili di TiN e un rivelatore clover al germanio a Karlsruhe e a Notre Dame. La risonanza più bassa non fu osservata; gli autori sostennero che la sua intensità è molto al di sotto della portata degli esperimenti attuali.

Energia del picco E0 ± metà della larghezza a 1/e, nel centro di massa, dalle masse AME2020.

Valutazioni

Compilazioni che combinano i dati in un tasso di reazione raccomandato.

  • —C. Angulo, M. Arnould, M. Rayet et al. (NACRE Collaboration), Nucl. Phys. A 656, 3 (1999) [2]
  • —C. Iliadis et al., Nucl. Phys. A 841, 31 (2010) [3]

Questioni aperte

  • L'intensità delle risonanze più basse, che controllano il tasso all'inizio della combustione dell'elio.

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.

    J. Görres, C. Arlandini, U. Giesen, M. Heil, F. Käppeler, H. Leiste, E. Stech, M. Wiescher

    Low-energy resonances in 14N(α,γ)18F and their astrophysical implications

    Phys. Rev. C 62, 055801 (2000) · 10.1103/PhysRevC.62.055801

  2. 2.

    C. Angulo, M. Arnould, M. Rayet et al. (NACRE Collaboration)

    A compilation of charged-particle induced thermonuclear reaction rates

    Nucl. Phys. A 656, 3 (1999)

  3. 3.

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 14N(α,γ)18F, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/14N-ag-18F.

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