Investigation of alpha-induced reactions on 130Ba and 132Ba and their importance for the synthesis of heavy p nuclei

Captures of alpha particles on the proton-richest Barium isotope, 130Ba, have been studied in order to provide cross section data for the modeling of the astrophysical gamma process. The cross sections of the 130Ba(alpha,gamma)134Ce and 130Ba(alpha,n)133Ce reactions have been measured with the activation technique in the center-of mass energy range between 11.6 and 16 MeV, close above the astrophysically relevant energies. As a side result, the cross section of the 132Ba(alpha,n)135Ce reaction has also been measured. The results are compared with the prediction of statistical model calculations, using different input parameters such as alpha+nucleus optical potentials. It is found that the (alpha,n) data can be reproduced employing the standard alpha+nucleus optical potential widely used in astrophysical applications. Assuming its validity also in the astrophysically relevant energy window, we present new stellar reaction rates for 130Ba(alpha,gamma)134Ce and 132Ba(alpha,gamma)136Ce and their inverse reactions calculated with the SMARAGD statistical model code. The highly increased 136Ce(gamma,alpha)132Ba rate implies that the p nucleus 130Ba cannot directly receive contributions from the Ce isotopic chain. Further measurements are required to better constrain this result.Comment: Accepted for publication in Phys. Rev.

Reaction Rate Sensitivity of the gamma-Process Path

The location of the (gamma,p)/(gamma,n) and (gamma,alpha)/(gamma,n) line at gamma-process temperatures is discussed, using recently published reaction rates based on global Hauser-Feshbach calculations. The results can directly be compared to previously published, classic gamma-process discussions. The nuclei exhibiting the largest sensitivity to uncertainties in nuclear structure and reaction parameters are specified.Comment: 4 pages, contribution to Nuclei in the Cosmos VIII, to appear in Nucl. Phys.

Az asztrofizikai p-folyamat kísérleti vizsgálata = Experimental study of the astrophysical p-process

Az OTKA posztdoktori pályázat három éve alatt számos, az asztrofizikai p-folyamat szempontjából lényeges befogási reakció hatáskeresztmetszetét mértük meg alacsony energiákon aktivációs módszerrel. A vizsgált reakciók a következők voltak: 70Ge(p,g)71As, 76Ge(p,n)76As, 106,108Cd(p,g)107,109In, 106Cd(a,g)110Sn, 106Cd(a,n)109Sn, 106Cd(a,p)109In, 112Sn(a,g)116Te. A kísérleti eredményeinket összehasonlítottuk statisztikusmodell-számításokkal és levontuk az asztrofizikai konzekvenciákat. Az aktivációs módszerrel végzett mérések megbízhatóbbá tétele érdekében nagy pontossággal megmértük a 110Sn és 109In magok felezési idejét. Precíziós rugalmas szórási kísérletekben alfa-mag optikai potenciálokat határoztunk meg a következő izotópok esetén: 106Cd, 112,124Sn, valamint eredményeinket összehasonlítottuk a statisztikus modellekben használt globális optikai potenciálokkal. | With the support of the OTKA grant capture cross section of several reactions important for the astrophysical p-process has been measured with the activation method at low energies. The following reactions have been studied: 70Ge(p,g)71As, 76Ge(p,n)76As, 106,108Cd(p,g)107,109In, 106Cd(a,g)110Sn, 106Cd(a,n)109Sn, 106Cd(a,p)109In, 112Sn(a,g)116Te. The experimental results have been compared with the predictions of statistical model calculations and the astrophysical conclusions have been drawn. In order to make the results of the activation experiments more reliable, high precision half-life measurements have been carried out for 110Sn and 109In. Alpha-nucleus optical potentials have been determined from elastic scattering experiments for the isotopes: 106Cd, 112,124Sn. The results have been compared with global optical potentials used in statistical models

Az asztrofizikai p-folyamat kísérleti vizsgálata befogási reakciókban = Experimental study of the astrophysical p process in capture reactions

Az ifjúsági OTKA pályázat négy éve alatt számos, az asztrofizikai p-folyamat szempontjából lényeges befogási reakció hatáskeresztmetszetét mértük meg alacsony energiákon aktivációs módszerrel. A vizsgált reakciók a következők voltak: 74,76Se(p,g)75,77Br, 82Se(p,n)82Br, 106,108Cd(p,g)107,109In, 106Cd(a,g)110Sn, 106Cd(a,n)109Sn, 106Cd(a,p)109In, 112Sn(a,g)116Te. A kísérleti eredményeinket összehasonlítottuk statisztikusmodell-számításokkal és levontuk az asztrofizikai konzekvenciákat. Az aktivációs módszerrel végzett mérések megbízhatóbbá tétele érdekében nagy pontossággal megmértük a 110Sn és 109In magok felezési idejét. Precíziós rugalmas szórási kísérletekben a-mag optikai potenciálokat határoztunk meg a következő izotópok esetén: 106Cd, 112,124Sn, valamint eredményeinket összehasonlítottuk a statisztikus modellekben használt globális optikai potenciálokkal. Abszolút rezonanciaerősség méréseket végeztünk a 6,7Li(a,g)10,11B reakciókban. Eredményeink segítségével az asztrofizikában nagy jelentőségű 12C(a,g)16O reakció hatáskeresztmetszetének tömegszeparátoros technikával való mérése pontosabbá tehető. A d(d,p)t reakcióban vizsgáltuk az alacsony energiás asztrofizikai folyamatokban nagy jelentőségű elektronárnyékolás jelenségét. Fémes közegbe implantált deutérium céltárgyak esetén anomálisan magas elektronárnyékolási potenciált tapasztaltunk. | With the support of the OTKA grant capture cross section of several reactions important for the astrophysical p-process has been measured with the activation method at low energies. The following reactions have been studied: 74,76Se(p,g)75,77Br, 82Se(p,n)82Br, 106,108Cd(p,g)107,109In, 106Cd(a,g)110Sn, 106Cd(a,n)109Sn, 106Cd(a,p)109In, 112Sn(a,g)116Te. The experimental results have been compared with the predictions of statistical model calculations and the astrophysical conclusions have been drawn. In order to make the results of the activation experiments more reliable, high precision half-life measurements have been carried out for 110Sn and 109In. Alpha-nucleus optical potentials have been determined from elastic scattering experiments for the isotopes: 106Cd, 112,124Sn. The results have been compared with global optical potentials used in statistical models. Absolute resonance strengths have been measured in the 6,7Li(a,g)10,11B reactions. The recoil separator measurement of the astrophysically important 12C(a,g)16O reaction can be made more precise with the results of the resonance strength experiments. The electron screening effect important in low energy astrophysical reactions have been studied in the d(d,p)t reaction. Anomalously high screening potentials have been found in the case of deuterium targets implanted into different metals