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Atlante delle reazioni · Ciclo MgAl

Cattura radiativa · Ciclo MgAl

24Mg(p,γ)25Al

: magnesio‑24 + protone → alluminio‑25 + raggio gammaCome si legge la notazione

Ben notoMisurata a LUNA
In questa pagina

Il primo passo del ciclo MgAl. Il 24Mg, l'isotopo più abbondante del magnesio, cattura un protone e diventa 25Al, che decade rapidamente in 25Mg.

È una delle catture protoniche più lente del ciclo MgAl, quindi controlla quanto velocemente l'isotopo più comune del magnesio viene trasformato in 25Mg e, dopo un'altra cattura, nel 26Al radioattivo e nel 27Al stabile. Nelle stelle in cui l'idrogeno brucia alle temperature più alte distrugge il 24Mg; alcune stelle degli ammassi globulari mostrano meno magnesio e più alluminio delle loro vicine, un andamento attribuito a questo tipo di combustione.

Dati essenziali

Quanto è noto
La risonanza che conta di più nelle stelle che bruciano idrogeno è stata misurata sotto terra con buona precisione; a energie più basse il tasso si basa ancora su un'estrapolazione.
Valutazione interattiva
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Tassi di reazione
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Valore Q · energia liberata
2,271 MeV
Finestra di Gamow
  • 115 ± 33 keVcombustione HBB nelle stelle AGB, 80 MK (Ciclo MgAl)
  • 215 ± 70 keVnova classica, 0,2 GK (Ciclo MgAl)
Prodotto 25Al
radioattivo, t½ = 7,17 s
Tipo
Cattura radiativa

Come è stata misurata

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

1 misura, 2010, una a LUNAMostra l'elenco
  1. 2010

    LUNA 400 kVLaboratori Nazionali del Gran Sasso (INFN)

    Misura diretta in laboratorio sotterraneo · risonanza a E_cm = 214 keV

    Resonance strength measured underground with several techniques, more precise than earlier values; also intended as a reference for lower-energy resonances. [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.

18 serie di dati in 9 voci EXFOR, 1975–2021 · 1 senza un intervallo di energia, non disegnate

Temperatura
Energia più bassa in EXFOR
204 keV
Trautvetter et al., 1975 · σ · C2509.002
Distanza dal picco di Gamow
1,3 larghezze di Gamow sopra
E₀ = 117 keV, finestra 84,6–150 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
99,74 %
a T₉ = 0,08, stima liscia · di cui 99,74 % sotto l'energia più bassa in EXFOR
10 keV100 keV1 MeV10 MeVEnergia nel centro di massa (keV)E₀ = 117 keVSσ→Eₓdσ/dΩωγaltropiù bassa in EXFOR 204 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)
Sfattore S1580 keV – 1,49 MeV
σ→Eₓparziale1204 keV – 2,21 MeV
dσ/dΩdistribuzione angolare1773 keV – 2,19 MeV
ωγintensità di risonanza10205 keV – 2,31 MeV
…altro4205 keV – 1,63 MeV
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: La risonanza che domina alle temperature della combustione dell'idrogeno è stata misurata direttamente sotto terra con buona precisione; al di sotto il tasso si basa sulla cattura diretta estrapolata.

Alle temperature della combustione alla base dell'inviluppo (hot-bottom burning) il tasso è determinato dalla cattura diretta e dalla risonanza stretta a E_cm = 214 keV. Limata et al. (2010) ne misurarono l'intensità a LUNA, insieme a risonanze in 25Mg + p e 26Mg + p, con una precisione mai raggiunta prima; queste risonanze servono anche da riferimento di normalizzazione per risonanze più deboli e di energia più bassa negli isotopi del magnesio, dove le misure assolute risentono del fondo indotto dal fascio e della stechiometria variabile del bersaglio.

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]

Questioni aperte

  • Il fattore S della cattura diretta sotto la risonanza a 214 keV, che finora viene dall'estrapolazione di dati a energia più alta.

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.

    B. Limata et al. (LUNA Collaboration)

    New experimental study of low-energy (p,γ) resonances in magnesium isotopes

    Phys. Rev. C 82, 015801 (2010) · 10.1103/PhysRevC.82.015801 · arXiv:1006.5281LUNA

  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)

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 24Mg(p,γ)25Al, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/24Mg-pg-25Al.

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