Reaktionerna mellan protoner och litiumisotoper, särskilt litium-6, är avgörande för flera områden, allt från kärnenergitillämpningar till astrofysik. Den detaljerade förståelsen av dessa interaktioner hjälper till att förbättra modeller för neutrongenerering och belyser kosmiska nukleosyntesprocesser. Traditionella modeller har kämpat för att korrekt beskriva dessa komplexa interaktioner, särskilt på grund av litium-6s specifika egenskaper och reaktioner.
En nyligen publicerad studie publicerad i Nuclear Science and Techniques har utvecklat modellen Statistical Theory of Light Nucleus Reaction (STLN), med fokus på dubbeldifferentiella tvärsnitt av utgående partiklar från protoninducerade litium-6-reaktioner.
Centrerad på den banbrytande STLN-modellen introducerar denna forskning en metod för att dechiffrera protoninducerade reaktioner i litium-6. På ett unikt sätt väver STLN-modellen samman kärnprinciperna energi, rörelsemängd och paritetsbevarande, som är avgörande för att styra partiklars beteende under kärnreaktioner.
Genom detaljerade beräkningar av protoninteraktioner med litium-6 kärnor förutsäger modellen på ett skickligt sätt frigörandet av olika partiklar, såsom neutroner, protoner, deuteroner, 3 Han och alfa. Dessa prognoser är avgörande för att förutsäga resultatet av kärnreaktioner, som har breda konsekvenser, allt från generering av avancerade neutronkällor till att förbättra vår förståelse av elementär bildning i stjärnor.
I motsats till tidigare ramverk betonar STLN-modellen bevarandet av energi, rörelsemängd och paritet både för neutron- och protoninducerade lätta kärnreaktioner, vilket ger mer djupgående insikter i reaktionernas mekanik. Den beskriver noggrant dynamiken och konsekvenserna av protoningrepp med litium-6, och kapslar in både den ordnade och samtidiga frigöringen av neutroner och lättladdade partiklar.
Dr. Xiao-Jun Sun, ledande forskare, sa:"Vår statistiska teorimodell, förstärkt av den förenade Hauser-Feshbach och excitonmodellen, markerar ett betydande steg framåt. Den överensstämmer inte bara väl med experimentella data utan öppnar också nya vägar för förstå den invecklade dynamiken i ljuskärnoreaktioner."
Det som gör den här forskningen betydelsefull är dess förmåga att exakt anpassa teoretiska förutsägelser med experimentella data, som visar dynamiken i ljuskärnoreaktioner med oöverträffad tydlighet. Detta löser inte bara långvariga avvikelser inom kärnfysik utan ger också ett tillförlitligt beräkningsverktyg för att utforska kärnreaktioner, vilket öppnar nya gränser i vår strävan att förstå universums elementära sammansättning och de processer som driver stjärnor.
Mer information: Fang-Lei Zou et al, Teoretisk analys av dubbeldifferentiella tvärsnitt av neutron, proton, deuteron, 3 Han och ???? för p+ 6 Li-reaktion, Kärnvetenskap och tekniker (2024). DOI:10.1007/s41365-024-01421-5
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
