刘晶晶

(琼州学院理工学院,三亚 572022)

1 引言

电子俘获与电子丰度变化是超新星爆发数据模拟及超新星爆发机理研究中最为关键物理因素.电子俘获不仅对超新星内部元素的核合成及中微子产生速率非常重要,也是核心坍缩型的超新星爆发中的一个非常重要而关键的物理过程.电子俘获率的高低不仅影响着前身星演化阶段的中子剩余,也大大降低了电子丰度和核心内部的熵,电子俘获反应还伴随着数以千计的中微子产生,中微子带走大量的能量而冷却铁核以加速恒星的演化.研究表明[1−10],核素56,57,59,60Co电子俘获率在恒星晚期演化,特别是超新星爆发机理的理论研究中非常重要.采用核壳层模型,Fuller等(FFN)[8]讨论了Gamow-Teller(GT)跃迁的共振能量和强度,详细计算了核素56,57,59,60Co的电子俘获率.Liu和Luo[1−3]对这些核素的电子俘获进行了研究.Heger等[9]和Aufderheide等人[10]也研究了这些核素的电子俘获,认为它们是影响超新星爆发的重要核素.

由于这些核素在超新星爆发和恒星晚期演化的重要性,基于核的壳模型,根据Random Phase Approximation(RPA)理论,利用Shell-Model Monte Carlo(SMMC)方法[11],从电子俘获反应截面的角度,本文对这些典型核素的电子俘获和电子丰度变化率进行讨论,我们的结果将与利用Aufderheide[10](AUFD)的计算方法所得结果进行对比分析.

2 恒星内部核素的电子俘获过程

恒星内部k核俘获电子从初态i跃迁到终态f的电子俘获率为λk,考虑到初态对应所有的可能的终态贡献时,与初态i对应的俘获率为,则

其中Ji和Ei母核自旋和激发态能级……