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Atlante delle reazioni · Combustione dell'elio

Cattura radiativa · Combustione dell'elio

18O(α,γ)22Ne

: ossigeno‑18 + elio‑4 → neon‑22 + raggio gammaCome si legge la notazione

In questa pagina

L'ossigeno-18 cattura un nucleo di elio e diventa neon-22. Completa la trasformazione dell'azoto in neon-22 durante la combustione dell'elio.

L'ossigeno-18 prodotto dall'azoto all'inizio della combustione dell'elio viene trasformato in neon-22 da questa reazione. Il neon-22 fornirà poi neutroni nelle stelle massicce e nelle stelle giganti attraverso la 22Ne(α,n)25Mg. La velocità di questa reazione decide anche quanto ossigeno-18 sopravvive, il che conta per i rapporti isotopici dell'ossigeno misurati nei grani di polvere stellare e in alcune stelle ricche di carbonio.

Dati essenziali

Quanto è noto
Le due risonanze che dominano il tasso sono ora state misurate direttamente, la più bassa in due laboratori sotterranei, la più alta con un'incertezza del 50%.
Valutazione interattiva
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Tassi di reazione
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Valore Q · energia liberata
9,667 MeV
Finestra di Gamow
  • 395 ± 95 keVcombustione centrale dell'elio, 0,2 GK (Combustione dell'elio)
Tipo
Cattura radiativa

Come è stata misurata

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

3 misure, 2003–2023Mostra l'elenco
  1. 2003

    Forschungszentrum Karlsruhe, Karlsruhe

    Misura diretta in superficie · risonanze a E(α,lab) ≈ 470 e 566 keV

    First direct partial strengths of the two weak resonances, 0.48 ± 0.16 µeV and 0.71 ± 0.17 µeV. [1]

  2. 2022

    CASPARSanford Underground Research Facility

    Misura diretta in laboratorio sotterraneo · E(α,lab) = 472–768 keV

    First total strengths of the 472 and 569 keV resonances, 0.26 ± 0.05 µeV and 0.63 ± 0.30 µeV, measured with the HECTOR γ-summing detector; new strengths for the resonances at 662.1, 749.9 and 767.6 keV. [2]

  3. 2023

    JUNAChina Jinping Underground Laboratory

    Misura diretta in laboratorio sotterraneo · E(α,lab) = 470–787 keV

    Energy of the key resonance E_α = 474.0 ± 1.1 keV, the first measurement this precise; the primary γ branchings fix Jπ = 1−, which removes the discrepancies between earlier strengths. The rate is up to about ten times more precise at 0.1–0.3 GK. A review of the result (Kajino 2023) quotes ωγ = 0.25 ± 0.03 µeV, a value not given in the abstract of the Letter. [3, 4]

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.

5 serie di dati in 4 voci EXFOR, 1968–2022 · 2 senza un intervallo di energia, non disegnate

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

Energia più bassa in EXFOR
386 keV
Dombos et al., 2022 · ωγ · C2764.002
Distanza dal picco di Gamow
Dentro la finestra
E₀ = 393 keV, finestra 298–488 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
40 %
a T₉ = 0,2, stima liscia · di cui 40 % 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 = 393 keVσdσ/dΩωγpiù bassa in EXFOR 386 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)
σsezione d'urto11,75 MeV – 3,02 MeV
dσ/dΩdistribuzione angolare12,06 MeV – 3,23 MeV
ωγintensità di risonanza1386 keV – 628 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 due risonanze deboli a E(α,lab) ≈ 470 e 566 keV. Per molto tempo ne esistevano solo limiti superiori. Dababneh et al. (2003) diedero le prime intensità parziali, 0,48 ± 0,16 µeV e 0,71 ± 0,17 µeV.

Dombos et al. (2022) misurarono per la prima volta le intensità totali all'acceleratore sotterraneo CASPAR, con il rivelatore a somma γ HECTOR: 0,26 ± 0,05 µeV e 0,63 ± 0,30 µeV per le risonanze a 472 e 569 keV, con nuove intensità per quelle a 662,1, 749,9 e 767,6 keV. Al laboratorio sotterraneo JUNA, Wang et al. (2023) fissarono l'energia della più bassa delle due a E_α = 474,0 ± 1,1 keV, con spin e parità 1−; una rassegna del lavoro (Kajino 2023) ne riporta un'intensità di 0,25 ± 0,03 µeV.

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) [5]
  • —C. Iliadis et al., Nucl. Phys. A 841, 31 (2010) [6]

Questioni aperte

  • L'intensità della risonanza a 569 keV, nota al 50%, e l'accordo tra le intensità parziali e quella totale della risonanza a 472 keV.

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.
  2. 2.
  3. 3.
  4. 4.
  5. 5.

    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)

  6. 6.

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 18O(α,γ)22Ne, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/18O-ag-22Ne.

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