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Atlante delle reazioni · Processo s

Cattura radiativa · Componente principale (stelle AGB)

171Tm(n,γ)172Tm

: tulio‑171 + neutrone → tulio‑172 + raggio gammaCome si legge la notazione

In questa pagina

Il tulio-171 radioattivo cattura un neutrone. Misurata per la prima volta nel 2020, sia a tempo di volo sia per attivazione, la cattura è risultata 2,6 volte meno facile di quanto indicassero le librerie generali JEFF-3.3 ed ENDF/B-VIII.

Il tulio-171 vive circa due anni in laboratorio. In una stella AGB decade in itterbio-171 oppure cattura un neutrone e passa al tulio-172: quanto facilmente cattura fissa quindi quanto itterbio-171 produce la stella. I grani di polvere stellare delle stelle AGB, trovati nei meteoriti, registrano quella quantità, e si possono confrontare con i modelli solo se la cattura è nota.

Dati essenziali

Quanto è noto
Misurata per la prima volta nel 2020, al CERN e in Israele, a circa il 10%.
Valutazione interattiva
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Tassi di reazione
Esplora i tassi →
Valore Q · energia liberata
6,235 MeV
Tempo di dimezzamento del 171Tm
1,92 anni
Valore di laboratorio. In una stella possono cambiarlo gli stati eccitati termicamente e la ionizzazione; è questo tempo a decidere quanto spesso il nucleo decade prima di catturare un neutrone.
Energia termica kT
circa 8–23 keV, l'energia di un gas a 90–270 milioni di gradi
Per ambiente stellare
  • 7,8 keVtasca di 13C nelle AGB, 90 MK
  • 23 keVimpulso termico nelle AGB, 0,27 GK
Perché non c'è una finestra di Gamow
Un neutrone non risente della barriera coulombiana, quindi non c'è una finestra di Gamow: le energie rilevanti sono quelle della distribuzione termica stessa, intorno a kT.
Prodotto 172Tm
radioattivo, t½ = 2,65 giorni
Tipo
Cattura radiativa

Nella cronologia

  1. 1987Polvere di stelle AGB in un meteorite

Come è stata misurata

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

2 misure, 2020Mostra l'elenco
  1. 2020

    n_TOF, CERNCERN

    Fasci di neutroni e tempo di volo · risonanze risolte (energia del neutrone)

    First resonance parameters of 171Tm, on a sample made at the ILL; the MACS extrapolated from them agrees with the activation value. [1]

  2. 2020

    SARAF and LiLiTSoreq Nuclear Research Center

    Attivazione · quasi maxwelliana, kT ≈ 30 keV

    MACS at kT = 30 keV of 384(40) mb, 2.6 times below the JEFF-3.3 and ENDF/B-VIII evaluations. [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.

21 serie di dati in 10 voci EXFOR, 1967–2020 · 8 senza un intervallo di energia, non disegnate

Temperatura
Energia più bassa in EXFOR
25,1 meV
Heftrich et al., 2019 · σ · 23540.002
Medie maxwelliane misurate
6 serie di dati
kT da 25 keV a 43 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
100 %
a kT = 7,76 keV, stima liscia
10 meV1 eV100 eV10 keV1 MeVEnergia, o kT per una media maxwelliana (keV)kT = 7,76 keVσMACSaltro
  • Energie che contano a kT = 7,76 keV
  • 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)
σsezione d'urto325,1 meV – 192 keV
MACSmedia maxwelliana625 keV – 43 keV
…altro4995 meV – 994 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

Quanto è nota, nel dettaglio: Misurata nel 2020 a tempo di volo a n_TOF e per attivazione a SARAF; la MACS a 30 keV è nota a circa il 10%.

Il campione è stato prodotto al reattore ad alto flusso dell'ILL e separato al PSI. A n_TOF la resa di cattura ha dato la prima serie di parametri di risonanza del 171Tm; a SARAF il bersaglio di litio liquido LiLiT ha fornito uno spettro quasi maxwelliano per un'attivazione che ha dato direttamente la MACS a kT = 30 keV, 384(40) mb, in accordo con la stima a tempo di volo. Il valore è 2,6 volte più basso di JEFF-3.3 e di ENDF/B-VIII, il 25% più basso di Bao et al. (2000) e 1,6 volte più alto di KADoNiS v1; con esso i modelli AGB producono più 171Yb, più vicino ai grani presolari di SiC (Guerrero et al. 2020).

Valutazioni

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

  • —Z. Y. Bao et al., At. Data Nucl. Data Tables 76, 70 (2000) [2]
  • —I. Dillmann et al., Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology 2007 (EDP Sciences, 2008), p. 575 [3]

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.

    C. Guerrero et al. (n_TOF Collaboration)

    Neutron capture on the s-process branching point 171Tm via time-of-flight and activation

    Phys. Rev. Lett. 125, 142701 (2020) · 10.1103/PhysRevLett.125.142701

  2. 2.

    Z. Y. Bao, H. Beer, F. Käppeler, F. Voss, K. Wisshak, T. Rauscher

    Neutron cross sections for nucleosynthesis studies

    At. Data Nucl. Data Tables 76, 70 (2000) · 10.1006/adnd.2000.0838

  3. 3.

    I. Dillmann et al.

    New stellar (n,γ) cross sections and the "Karlsruhe Astrophysical Database of Nucleosynthesis in Stars"

    Proc. Int. Conf. on Nuclear Data for Science and Technology 2007 (EDP Sciences, 2008), p. 575 (2008) · 10.1051/ndata:07303 · arXiv:0806.2076

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 171Tm(n,γ)172Tm, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/171Tm-ng-172Tm.

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