Neutron-upscattering enhancement of the triple-alpha process.
Neutron-upscattering enhancement of the triple-alpha process.
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三α过程的中子上散射增强。
DOI：
10.1038/s41467-022-29848-7
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发表时间：
2022-04-20
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
位于霍伊尔态的碳-12的中子非弹性散射是对三α过程感兴趣的反应。相反的过程（中子上散射）可以提高Hoyle态到12C束缚态的衰变速率，有效地提高了整体的三α反应速率。这个反应的横截面是不可能通过实验测量的，但在这里已经用详细的平衡在天体物理相关能量上确定了。利用高度准直的单能光束，我们测量了入射到充满CO2气体的德克萨斯主动目标时间投射室（TexAT TPC）上的中子，我们测量了3α-粒子（由非弹性散射后的霍伊尔态衰变产生），并提取了截面。在这里，我们显示中子上散射增强被观察到比先前预期的要小得多。因此，除了在非常特殊的天体物理位置（例如中子星合并）之外，中子上散射增强的重要性可能并不重要。三α过程在核合成中起作用，在12C的形成中。本文讨论了多步过程中中子上散射现象在三α过程中的速率和作用。
The neutron inelastic scattering of carbon-12, populating the Hoyle state, is a reaction of interest for the triple-alpha process. The inverse process (neutron upscattering) can enhance the Hoyle state’s decay rate to the bound states of 12C, effectively increasing the overall triple-alpha reaction rate. The cross section of this reaction is impossible to measure experimentally but has been determined here at astrophysically-relevant energies using detailed balance. Using a highly-collimated monoenergetic beam, here we measure neutrons incident on the Texas Active Target Time Projection Chamber (TexAT TPC) filled with CO2 gas, we measure the 3α-particles (arising from the decay of the Hoyle state following inelastic scattering) and a cross section is extracted. Here we show the neutron-upscattering enhancement is observed to be much smaller than previously expected. The importance of the neutron-upscattering enhancement may therefore not be significant aside from in very particular astrophysical sites (e.g. neutron star mergers). The triple-alpha process plays a role in nucleosynthesis, in the formation of 12C. Here, the authors discuss the rate and role of the neutron upscattering phenomenon on the triple-alpha process in a multi-step process.
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影响因子：
64.8
作者：
Jin, Shilun;Roberts, Luke F.;Schatz, Hendrik
通讯作者：
Schatz, Hendrik
DOI：
10.1016/j.nima.2020.163773
发表时间：
2020-06-01
影响因子：
1.4
作者：
Bishop, J.;Rogachev, G. V.;Upadhyayula, S.
通讯作者：
Upadhyayula, S.
影响因子：
--
作者：
SHAW, PB;CLAYTON, DD
通讯作者：
CLAYTON, DD
DOI：
10.1016/j.nima.2020.163398
发表时间：
2020-03-21
影响因子：
1.4
作者：
Koshchiy, E.;Rogachev, G., V;Upadhyayula, S.
通讯作者：
Upadhyayula, S.
影响因子：
3.7
作者：
Brown, D. A.;Chadwick, M. B.;Zhu, Y.
通讯作者：
Zhu, Y.