Bootstrap method for constructing covariance matrices of optical-model parameters in the study of the threshold anomaly

The parameters of optical-model potentials are usually obtained by adjusting theoretical calculations to the corresponding experimental elastic-scattering data. It has been observed that the use of conventional covariance matrices for the evaluation of the uncertainties of the parameters obtained in this way, leads in general to unrealistically small values. This underestimate may be caused by either, an incorrect use of the statistical recipes, or by the lack of a systematic study of the robustness of the uncertainty values against the inclusion or exclusion of experimental data points within a given data set. In the present contribution we explore both factors. Regarding the first aspect we use a re-normalization for χ2, similar to the one proposed by R.T. Birge. In the second case we use the Bootstrap method to create synthetic sets based on all the available experimental data in order to derive an effective covariance matrix. These procedures were applied to the re-analysis of elastic-scattering data for several heavy-ion systems at energies close to the Coulomb barrie

Analytical modelling of stable isotope fractionation of volatile organic compounds in the unsaturated zone

Analytical models were developed that simulate stable isotope ratios of volatile organic compounds (VOCs) near a point source contamination in the unsaturated zone. The models describe diffusive transport of VOCs, biodegradation and source ageing. The mass transport is governed by Fick's law for diffusion, and the equation for reactive transport of VOCs in the soil gas phase was solved for different source geometries and for different boundary conditions. Model results were compared to experimental data from a one-dimensional laboratory column and a radial-symmetric field experiment, and the comparison yielded a satisfying agreement. The model results clearly illustrate the significant isotope fractionation by gas-phase diffusion under transient state conditions. This leads to an initial depletion of heavy isotopes with increasing distance from the source. The isotope evolution of the source is governed by the combined effects of isotope fractionation due to vaporization, diffusion and biodegradation. The net effect can lead to an enrichment or depletion of the heavy isotope in the remaining organic phase depending on the compound and element considered. Finally, the isotope evolution of molecules migrating away from the source and undergoing degradation is governed by a combined degradation and diffusion isotope effect. This suggests that in the unsaturated zone, the interpretation of biodegradation based on isotope data must always be based on a model combining gas-phase diffusion and degradation.Comment: 11 pages, 6 figure

One-neutron transfer, complete fusion, and incomplete fusion from the Be 9 + Au 197 reaction

In this work, one-neutron transfer (pickup and stripping), complete and incomplete fusion cross sections for the Be9+Au197 system were measured over a wide range of energies around the Coulomb barrier by the offline γ-ray detection method. Coupled-channel calculations were used to determine the elastic, inelastic, and transfer cross sections. Coupled reaction channel calculations were performed to derive the one-neutron stripping and pickup cross sections. Three-body continuum discretized coupled-channel calculations were used to determine the effect of the breakup channel on the other reaction mechanisms. The reduced complete and total fusion were found to be hindered above and enhanced below the Coulomb barrier compared with the universal fusion function due to the breakup plus transfer effects.Fil: Gollan Scilipotti, Fernando Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Abriola, Daniel Hugo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Arazi, Andres. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cardona, Maria Angelica. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Barbará, Ezequiel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: de Jesús, Joaquín. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Hojman, Daniel Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Id Betan, Rodolfo Mohamed. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Lubian, J.. Universidade Federal Fluminense; BrasilFil: Pacheco, Alberto Jorge. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Paes, Bárbara. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Schneider, David Marcelo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Soler, H. O.. Universidade Federal Fluminense; Brasi

Investigation of the fusion process for B 10 + Au 197 at near-barrier energies

In a previous work, we presented data for the B10+Au197 system, corresponding to quasielastic and elastic scattering, Au197 inelastic excitation, and one neutron pickup transfer, measuring the angular distribution of scattered beam-like ejectiles at several energies around the Coulomb barrier. In this paper, we present data for the fusion process of the same system, at several energies around the Coulomb barrier, as well as new data for one neutron pickup and stripping transfer. In this case, we detected offline γ rays stemming from the β-delayed decay chain of fusion-evaporation residues and heavy transfer products. As in our previous work, we analyzed this data set with coupled reaction channels calculations using the São Paulo potential. We show that the coupling to the one neutron transfer channel is quite important to describe the fusion data at the sub-barrier energy region. We also provide a comparison of the experimental fusion cross sections obtained for B10+Au197 with data for several other systems involving the same target nucleus.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET, Argentina) PIP00786COFondo para la Investigacin Cientfica y Tecnolgica (FONCYT, Argentina) PICT-2017-4088Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP, Brazil) 2018/09998-8, 2019/07767-1, 2019/05769-7Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brazil) 302160/2018-3, 304056/2019-7Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades PGC2018-096994-B-C2

Investigation of the reaction mechanisms for 10 B + 197 Au at near-barrier energies

The 10 B + 197 Au reaction has been investigated through cross-section measurements for different channels, such as quasielastic and elastic scattering, inelastic excitation of low-lying 197 Au states, and one-neutron pickup and one-proton stripping transfer reactions. Experimental angular distributions were obtained for 20 bombardment energies around the Coulomb barrier: 38 ≤ E l a b ≤ 61 MeV . Coupled reaction channels calculations have been performed in the context of the double-folding São Paulo potential, and details of the data analysis are discussed along the paper. In general, the theoretical calculations provide a satisfactory description of the data.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) 2018/09998-8 y 2017/05660-0,Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Brasil (CNPq) 407096/2017-5 y 306433/2017-6Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia: Física Nuclear de Brasil (INCT-FNA) 464898/2014-5Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades de España. PGC2018-096994-B-C21Ministerio de Economía y Competitividad de España, Fondo de Desarrollo Regional de la Unión Europea (FEDER) FIS2017-88410-PPrograma de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.654002Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina (CONICET) PIP00786COFondo para la Investigación Científica y Tecnológica de Argentina (FONCYT) PICT-2017-408

Bootstrap method for constructing covariance matrices of optical-model parameters in the study of the threshold anomaly

The parameters of optical-model potentials are usually obtained by adjusting theoretical calculations to the corresponding experimental elastic-scattering data. It has been observed that the use of conventional covariance matrices for the evaluation of the uncertainties of the parameters obtained in this way, leads in general to unrealistically small values. This underestimate may be caused by either, an incorrect use of the statistical recipes, or by the lack of a systematic study of the robustness of the uncertainty values against the inclusion or exclusion of experimental data points within a given data set. In the present contribution we explore both factors. Regarding the first aspect we use a re-normalization for χ2, similar to the one proposed by R.T. Birge. In the second case we use the Bootstrap method to create synthetic sets based on all the available experimental data in order to derive an effective covariance matrix. These procedures were applied to the re-analysis of elastic-scattering data for several heavy-ion systems at energies close to the Coulomb barrie

Quasi-elastic scattering measurements in the systems 12,13C + 105,106Pd

Quasi-elastic scattering excitation functions at backward angles and near barrier energies for the systems 12,13C+105,106Pd have been measured. The first derivative of the cross sections respect to the energy was determined. The purpose of this work is to evaluate if such derivative is a good representation of the barrier distribution involved in the fusion process. The results are analyzed considering that the characteristics of the barrier distribution depends on the effective Q-values.Fil: Capurro, Oscar Ángel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Testoni, Jorge Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Abriola, Daniel Hugo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Achterberg, E.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Di Gregorio, Daniel Edgardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martí, Guillermo Virginio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; ArgentinaFil: Pacheco, Alberto Jorge. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Spinella, M. R.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Constituyentes; Argentin

Energy dependence of the optical potential of the weakly bound 9Be projectile on the 197Au target

In this work we measured elastic and inelastic angular distributions of the weakly bound 9 Be projectile on the 197 Au target at several bombarding energies from 84% up to 140% of the Coulomb barrier. The elastic angular distributions were analyzed using a phenomenological Woods-Saxon potential and a double folding São Paulo potential and the energy dependence was extracted. Angular distributions from two inelasticpeaks were compared with coupled channel calculations using reduced transition probabilities available in the literature. The energy dependence of the two interaction potential models show a similar trend in the region of the Coulomb barrier. Dispersion relation calculation demonstrates the presence of the breakup threshold anomaly proposed for weakly bound systems.Fil: Gollan Scilipotti, Fernando Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Abriola, Daniel Hugo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Arazi, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Cardona, Maria Angelica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: de Barbará, Ezequiel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Hojman, Daniel Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Id Betan, Rodolfo Mohamed. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura; ArgentinaFil: Martí, G.V.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Pacheco, Alberto Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Rodrigues, Daniel Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Togneri, Ana Maria. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentin

Breakup threshold anomaly in the elastic scattering of the 9Be + 80Se system

Elastic scattering angular distributions for the 9Be + 80Se system were measured at eleven energies from below to above the Coulomb barrier. The experimental elastic scattering cross sections were analyzed within the framework of the optical model to study the energy dependence of the potential. Two different potentials were used: an energy-dependent phenomenological Woods-Saxon potential and a double folding São Paulo potential. For these two potentials, the energy dependence of the real and imaginary strengths shows consistent with the presence of the breakup threshold anomaly. An alternative method is proposed for calculating the dispersion relation between the real and imaginary parts of the optical potential based on bivariate random sampling obtained from the covariance matrix of the adjusted experimental angular distributions.Fil: Gollan Scilipotti, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Abriola, Daniel Hugo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Arazi, Andres. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Capurro, Oscar Ángel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Cardona, Maria Angelica. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Barbará, Ezequiel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Hojman, Daniel Leonardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martí, Guillermo Virginio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Pacheco, Alberto Jorge. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodrigues Ferreira Maltez, Dario Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; ArgentinaFil: Testoni, Jorge Eduardo. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia Física (Centro Atómico Constituyentes). Proyecto Tandar; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin