München 2006 – wissenschaftliches Programm
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HK: Physik der Hadronen und Kerne
HK 19: Kern- und Teilchen-Astrophysik
HK 19.3: Vortrag
Dienstag, 21. März 2006, 14:45–15:00, E
Erste direkte Messung des Wirkungsquerschnitts der Reaktion 12C(α,γ)16O — •Daniel Schürmann — Institut für Experimentalphysik III, Ruhr-Universität Bochum, Universitätsstr. 150, 44780 Bochum
Die Fusion von Kohlenstoff und Helium zu Sauerstoff durch die Reaktion 12C(α,γ)16O findet in der Helium Brennphase roter Riesensterne statt. Diese Schlüsselreaktion der Nuklearen Astrophysik wurde während der letzten Jahrzehnte in vielen Experimenten vermessen. Dennoch sind die Unsicherheiten im astrophysikalischen S(E) Faktor für Berechnungen der Sternentwicklung immer noch zu groß.
Der Europäische Rückstoßseparator für Nukleare Astrophysik (ERNA) wurde speziell zum Studium dieser Reaktion entwickelt. Hierbei wird ein 12C Ionenstrahl auf ein 4He Gastarget geschossen. Der entstehende Sauerstoff wird im Separator mit Hilfe von zwei Wienfiltern und einem Dipolmagneten getrennt und am Ende des Separators in einem ΔE-E Ionisationskammerteleskop nachgewiesen. Dieser Nachweis kann frei, d.h. ohne Koinzidenz mit γ-Strahlung erfolgen; man misst somit den totalen Wirkungsquerschnitt der Reaktion. Quasi untergrundfreie γ-Spektren erhält man zusätzlich durch Koinzidenz mit den Rückstoßkernen.
Die Messung des totalen Wirkungsquerschnitts der Reaktion 12C(α,γ)16O im Energiebereich Ecm = 1.9-4.9 MeV wird vorgestellt. Beispielhaft wird die Qualität von γ-Spektren an einzelnen Datenpunkten gezeigt. Die Beschreibung und Extrapolation solcher Messungen wird üblicherweise mit Hilfe von R-Matrix Rechnungen gemacht, diese werden hier diskutiert.