Vai al contenuto
Atlante delle reazioni · Ciclo MgAl

Reazione di scambio di particelle · Ciclo MgAl

27Al(p,α)24Mg

: alluminio‑27 + protone → magnesio‑24 + elio‑4Come si legge la notazione

In questa pagina

La reazione che chiude il ciclo MgAl. Un protone colpisce il 27Al ed esce una particella alfa, lasciando il 24Mg, dove era cominciato il ciclo.

L'alluminio prodotto dalla combustione dell'idrogeno può tornare magnesio attraverso questa reazione oppure proseguire verso il silicio attraverso la 27Al(p,γ)28Si. L'equilibrio tra le due fissa quanto alluminio sopravvive, e se la materia resta nel ciclo MgAl o ne esce. Questo conta per le stelle ricche di alluminio e povere di magnesio osservate negli ammassi globulari e per l'alluminio prodotto nelle esplosioni di nova.

Dati essenziali

Quanto è noto
Le risonanze a bassa energia che fissano il tasso sono note solo dal metodo indiretto del cavallo di Troia e da limiti superiori; nessuna misura diretta raggiunge le energie della combustione dell'idrogeno nelle stelle.
Valutazione interattiva
Nessuna valutazione interattiva per ora · Valutazioni
Tassi di reazione
Esplora i tassi →
Valore Q · energia liberata
1,601 MeV
Finestra di Gamow
  • 125 ± 34 keVcombustione HBB nelle stelle AGB, 80 MK (Ciclo MgAl)
  • 230 ± 72 keVnova classica, 0,2 GK (Ciclo MgAl)
Tipo
Reazione di scambio di particelle

Come è stata misurata

Le parti tecniche di questa pagina (l'elenco delle misure, i dettagli) sono in inglese.

2 misure, 2021–2022Mostra l'elenco
  1. 2021

    Metodo del cavallo di Troia · 2H(27Al,α24Mg)n, E fino a 1,5 MeV

    First Trojan Horse study of the reaction; a group of resonances appears close to the 70–120 keV Gamow window of hydrogen burning. [1]

  2. 2022

    Metodo del cavallo di Troia · risonanza a E = 84,3 keV e le vicine

    Contribution of the 84.3 keV resonance determined and upper limits set on the nearby resonances; new recommended reaction rate. [2]

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.

120 serie di dati in 25 voci EXFOR, 1951–2022 · 1 senza un intervallo di energia, non disegnate

Temperatura
Energia più bassa in EXFOR
891 keV
NELSON et al., 1984 · dσ/dΩ · C0686.004
Distanza dal picco di Gamow
11 larghezze di Gamow sopra
E₀ = 124 keV, finestra 90,3–158 keV
Tasso da energie assenti in EXFOR
100 %
a T₉ = 0,08, stima liscia · di cui 100 % sotto l'energia più bassa in EXFOR
10 keV100 keV1 MeV10 MeV100 MeVEnergia nel centro di massa (keV)E₀ = 124 keVσ→Eₓdσ/dΩYωγaltropiù bassa in EXFOR 891 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)
σ→Eₓparziale31,97 MeV – 7,13 MeV
dσ/dΩdistribuzione angolare107891 keV – 24,7 MeV
Yresa11,6 MeV – 2,41 MeV
ωγintensità di risonanza468,9 keV – 2,4 MeV
…altro4485 keV – 3,86 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

At the temperatures of hot-bottom burning and of novae the rate depends on narrow resonances close to the proton threshold and on the α-particle branching of the corresponding states of 28Si. Many of these resonances are too weak to have been observed directly in the (p,α) channel, so the compiled rates (Angulo et al. 1999; Iliadis et al. 2010) combine upper limits, the (p,γ) strengths of the same resonances and proton widths from transfer reactions.

The Trojan Horse method gave the first data in this energy range. The three-body reaction 2H(27Al,α24Mg)n covered centre-of-mass energies up to 1.5 MeV and showed a group of resonances close to the Gamow window of stellar hydrogen burning, 70–120 keV (Palmerini et al. 2021). A second analysis determined the contribution of the 84.3 keV resonance, set upper limits on the nearby ones and gave a new recommended rate (La Cognata et al. 2022).

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) [3]
  • —C. Iliadis et al., Nucl. Phys. A 841, 31 (2010) [4]

Questioni aperte

  • L'osservazione diretta delle risonanze a bassa energia nel canale (p,α), che richiede il basso fondo di un laboratorio sotterraneo.
  • Il rapporto tra i tassi (p,α) e (p,γ) sul 27Al, che decide se il ciclo MgAl si chiude o sfugge verso il silicio.

Reazioni correlate

Bibliografia

  1. 1.
  2. 2.
  3. 3.

    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)

  4. 4.

Come citare questa pagina

J. Skowronski, 27Al(p,α)24Mg, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/27Al-pa-24Mg.

Cita la data che hai usato: è quella dell'ultima modifica di questa pagina.

Qualcosa di sbagliato o mancante? Segnala un errore (apre una nuova segnalazione su GitHub) · Proponi una reazione (apre una nuova segnalazione su GitHub)