Образование тяжелых элементов при взрывных процессах в звездах

• Автор: Панов, Игорь Витальевич
• Шифр специальности: 01.03.02, 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 318 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Литературный обзор

Актуальность темы

Цель работы

Основные результаты и их научная новизна

Выносимые на защиту положения

Научная и практическая значимость работы

Личный вклад автора

Публикации
1. Образование тяжелых элементов в процессе быстрого нуклеосинтеза. Модель и методы
1.1. Основные проблемы г-процесса
Путь г-процесса
1.2. Математические модели и численный метод
1.2.1. Кинетическая модель нуклеосинтеза
1.2.2. Тестовые задачи
1.2.3. эффективный алгоритм для моделирования слабого г-процесаа
2-х кодовая методика моделирования нуклеосинтеза
Итерационная схема
Применимость 2х-кодовой схемы
1.3. Обсуждение
1.4. Заключение и Выводы
2. Особенности протекания г-процесса в трансурановой области и константное обеспечение нуклеосинтеза
2.1. Особенности г-процесса в условиях высокой плотности свободных нейтронов
2.1.1. Массы и барьеры деления для неизученных экспериментально ядер
2.1.2. Моды деления и роль вынужденного деления в основном г-процессе
2.2. скорости реакций под действием нейтронов

Оглавление
2.2.1. статистическая модель вынужденного и запаздывающего деления
2.2.2. Зависимость скоростей реакций под действием нейтронов от моделей ядерньгх масс и барьеров деления
2.2.3. расчеты скоростей реакций для астрофизических приложений с учетом разных моделей ядерных масс и барьеров деления
2.2.4. Аппроксимации скоростей вынужденного деления и радиационного захвата
нейтрона
2.2.5. Скорости фотодиссоциации нейтрона и статистические веса
2.3. Вероятности запаздывающих процессов при бета-распаде нейтроно-избыточных ядер, участвующих в г-процессе
2.3.1. Запаздывающее деление
2.3.2. Силовая функция бета-распада
2.3.3. Прогнозирование вероятности эмиссии нейтронов и запаздывающего деления .
2.4. скорости спонтанного деления
2.5. Массовое распределение продуктов деления
2.6. Влияние модели массового распределения ядер - продуктов деления на образование элементов в области второго пика
2.7. Экспериментальная проверка ядерных данных
2.8. Обсуждение
2.9. Заключение и Выводы
3. Динамика горячего ветра от прото-нейтронной звезды
3.1. Параметры ветра
3.2. Динамика ветра
3.3. Нуклеосинтез в горячем ветре
3.4. Асимптотика температуры и плотности и образование платинового пика
3.5. Постоянные асимптотические температура и плотность
3.6. временнная зависимость асимптотических температуры и плотности
3.7. Зависимость нуклеосинтеза от параметров ветра
3.8. Обсуждение
3.9. Заключение и выводы
Оглавление

4. Основной r-процесс и прохождение волны нуклеосинтеза через трансурановую область
4.1. длительная нейтронная экспозиция - необходимое условие для образования элементов платинового пика и трансурановых элементов
4.2. образование тяжелых элементов в модели Слияния Нейтронных Звезд - зависимость выходов от параметров сценария и ядерных данных
4.2.1. Зависимость концентраций тяжелых элементов от модели запаздывающего деления
при высокой начальной нейтронизации вещества и масс осколков деления
4.2.2. Роль запаздывающего и вынужденного деления
4.2.3. Динамика образование тяжелых и сверхтяжелых элементов в г-процессе
4.3. спонтанное деление и образование сверхтяжелых элементов (СТЭ)
4.3.1. роль разных типов деления в остановке нуклеосинтеза
4.3.2. образование СТЭ
4.4. Космохропология
4.5. Обсуждение
4.6. Заключение и выводы
5. Образование СТЭ в Горячем и холодном г-процессе (в моделях коллапсирующих сверхновых)
5.1. Возможно ли образование сверхтяжелых элементов в природе?
5.2. Сравнительный анализ выходов СТЭ в зависимости от модели ядерных данных и типа сценария
5.3. Обсуждение
5.4. Заключение и выводы
6. Образование тяжелых элементов в слабом г-процессе
6.1. нейтринный нуклеосинтез в коллапсирующих сверхновых
6.1.1. нейтронный источник в гелиевом слое
6.1.2. Модель и метод расчета
6.1.3. Образование химических элементов тяжелее железа за железным пиком
6.1.4. Ускорение г-процесса
6.1.5. Сечения поглощения нейтрино нейтроноизбыточными ядрами
Введение

Практическая значимость работы связана с созданием в ходе многолетних численных исследований комплекса программ для решения задач астрофизического нуклеосинтеза.
Созданные модель нуклеосинтеза и программный пакет могут быть также использованы для оценок выходов сильно нейтроноизбыточных радионуклидов и понимания деталей запаздывающего делении при подготовке специальных экспериментов по изучению образования тяжелых элементов в земных условиях (например, при проведении ядерных взрывов, особенно с высоким выходов нейтронов).
Созданная база данных но скоростям вынужденного деления и вероятностей запаздывающего деления может быть использована как в научных целях при дальнейшем изучении образования тяжелых и сверхтяжелых элементов в природе, так и для оценок образования экзотических радионуклидов при техногенных катастрофах на объектах атомной промышленности.
На работы автора имеется множество ссылок. Ряд результатов работ автора получил независимое подтверждение и международное признание.
В соответствии со сказанным выше, результаты изложенных в диссертационной работе исследований могут быть использованы во всех научных учреждениях, в которых изучаются проблемы физики собственно сверхновых и их остатков, физики межзвездной среды и теории эволюции как одиночных звезд, так и двойных звездных систем.
Материалы и методы
В диссертационной работе были использованы данные наблюдений распространенности химических элементов в веществе солнечной системы (земная кора, метеориты, солнечная корона) и ядерные данные (времена жизни, сечения, раснадные характеристики) из различных источников. При создании моделей и сценариев нуклеосинтеза под действием нейтронов ядерно-физические характеристики изотопов и данные о сечениях элементарных процессов были взяты из публикаций и научных изданиях, из специализированных сайтов в интернете или были любезно предоставлены авторами. Основной метод исследований — построение численных моделей нуклеосинтеза в разных сценариях с последующим сравнением их с данными наблюдений и другими прогнозами, полученными независимыми исследователи на основе других моделей.