Determination by transfer reaction of alpha widths in fluorine 19. Astrophysical applications
Détermination par réaction de transfert de largeurs alpha dans le fluor 19. Applications à l'astrophysique
Résumé
The nucleosynthesic origin of fluorine is not known. Several astrophysical models predict the alpha radiative capture reaction onto nitrogen fifteen as the main fluorine producing reaction. In the expression of the reaction rate, one parameter is missing : the alpha width of the resonance on the E = 4,377 MeV level in fluorine. A direct measure is excluded due to the very low cross section expected. We determined this alpha width using a transfer reaction followed by analyses with FR-DWBA (Finite Range Distorted Wave Born Approximation) in a simple cluster alpha model. This experiment was carried out with a lithium seven beam et E = 28 MeV onto a nitrogen fifteen gas target. The 16 first levels were studied. Spectroscopic factors were extracted for most of them. Alpha widths for unbound levels were determined. Many alpha widths were compared with known values from direct reaction and the differences lie within the uncertainty range (factor 2). The alpha width for the E = 4,377 MeV level was determined, its value is about 60 times weaker than the used value. The influence of our new rate was studied in AGB (Asymptotic Giant Branch) stars during thermal pulses. In this model the alteration is sensitive.
La nucléosynthèse du fluor n'est pas encore clairement expliquée. Plusieurs scénarios prédisent que la réaction de capture alpha radiative sur l'azote 15 est la principale réaction de production de fluor. Dans l'expression du taux de cette réaction un paramètre essentiel est manquant, la largeur partielle alpha de la résonance sur le niveau d'énergie E = 4,377 MeV du fluor 19. Une mesure directe est exclue du fait de la très faible valeur attendue de la section efficace. Nous avons déterminé cette largeur alpha par le biais d'une réaction de transfert et une analyse en FR-DWBA (Finite Range Distorted Wave Born Approximation) dans un modèle simplifié de cluster alpha. Cette expérience a été effectuée avec un faisceau de lithium 7 accéléré à 28 MeV sur une cible gazeuse d'azote 15. Les 16 premiers niveaux du fluor ont été étudiés. Les facteurs spectroscopiques ont été extraits pour la majorité de ces niveaux. Les largeurs alpha des niveaux au-dessus du seuil ont été déterminées. Plusieurs largeurs alpha ont été comparées avec des valeurs publiées de mesures directes et l'écart reste dans la plage d'incertitude que nous avons estimée (facteur 2). La largeur alpha du niveau d'énergie E = 4,377 MeV a été déterminée, sa valeur est environ 60 fois plus faible que la valeur utilisée jusqu'à ce jour. L'influence de ce nouveau taux est observée principalement dans les étoiles dites AGB (Asymptotic Giant Branch) lors de phénomènes de pulsations thermiques. Dans ce modèle l'impact de nos mesures est sensible.