Description du projet
Les processus de capture de neutrons pourraient aider à déchiffrer la formation des éléments lourds
Comprendre les processus cosmiques responsables de la formation des éléments constitue l’objectif ultime de l’astrophysique nucléaire. S’attaquant au grand défi de la compréhension de la nucléosynthèse des éléments lourds, le projet gRESONANT, financé par le CER, entend mettre en évidence l’impact des effets négligés de la structure nucléaire sur les processus de capture des neutrons. L’étude des résonances de désintégration gamma à basse énergie dans les noyaux riches en neutrons et super-lourds pourrait permettre à gRESONANT de contribuer à une meilleure compréhension des taux de capture de neutrons astrophysiques. Les activités proposées ouvriront une nouvelle voie de recherche, car il n’existe à l’heure actuelle aucune donnée sur la résonance gamma à basse énergie dans les noyaux riches en neutrons et super-lourds. Grâce à gRESONANT, il sera possible d’obtenir des estimations plus précises des sections efficaces de capture de neutrons inconnues jusqu’à présent, ce qui conduira à des avancées significatives en astrophysique nucléaire.
Objectif
THE GRAND CHALLENGE: The “Holy Grail” of nuclear astrophysics is to understand the astrophysical processes responsible for the formation of the elements. A particularly challenging part is the description of the heavy-element nucleosynthesis. The only way to build the majority of these heavy nuclides is via neutron-capture processes. Unaccounted-for nuclear structure effects may drastically change these rates.
MAIN HYPOTHESIS: Nuclear low-energy gamma-decay resonances at high excitation energies will enhance the astrophysical neutron-capture reaction rates.
NOVEL APPROACH: This proposal is, for the first time, addressing the M1 scissors resonance in deformed, neutron-rich nuclei and superheavy elements. A new experimental technique will be developed to determine the electromagnetic nature of the unexpected upbend enhancement. Further, s-process branch points for the Re-Os cosmochronology will be studied for the first time with the Oslo method.
OBJECTIVES:
1) Measure s-process branch point nuclei with the Oslo method
2) Radioactive-beam experiments for neutron-rich nuclei searching for the low-energy upbend and the M1 scissors resonance
3) Develop new experimental technique to identify the upbend’s electromagnetic nature
4) Superheavy-element experiments looking for the M1 scissors resonance
POTENTIAL IMPACT IN THE RESEARCH FIELD: This proposal will trigger a new direction of research, as there are no data on the low-energy gamma resonances neither on neutron-rich nor superheavy nuclei. Their presence may have profound implications for the astrophysical neutron-capture rates. Developing a new experimental technique to determine the electromagnetic character of the upbend is crucial to distinguish between two competing explanations of this phenomenon. Unknown neutron-capture cross sections will be estimated with a much better precision than prior to this project, and lead to a major leap forward in the field of nuclear astrophysics.
Champ scientifique
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physicsparticle accelerator
- natural sciencesphysical sciencesastronomystellar astronomyneutron stars
- natural sciencesphysical sciencesastronomyphysical cosmologybig bang
- natural sciencesphysical sciencesastronomyastrophysics
- natural sciencesphysical sciencesastronomystellar astronomysupernova
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
0313 Oslo
Norvège