Heavy element nucleosynthesis  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
83261
Type NN
Principal investigator Fülöp, Zsolt
Title in Hungarian A nehéz elemek nukleoszintézise
Title in English Heavy element nucleosynthesis
Keywords in Hungarian nukleáris asztrofizika
Keywords in English nuclear astrophysics
Discipline
Physics (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Nuclear physics
Panel Physics 1
Department or equivalent Nuclear astrophysics research group (HUN-REN Institute for Nuclear Research)
Participants Farkas, János
Gyürky, György
Halász, Zoltán
Kiss, Gábor
Mohr, Peter
Somorjai, Endre
Szücs, Tamás
Starting date 2010-05-01
Closing date 2013-12-31
Funding (in million HUF) 21.998
FTE (full time equivalent) 7.41
state closed project
Summary in Hungarian
A pályázat az ESF EUROCORES program által elfogadott EUROGENESIS hálózat MASCHE
(Massive Stars as Agents of Chemical Evolution) magyar részvételét biztosítja
a nukleáris asztrofizika témakörében.

A magyar résztvevők a nehéz elemek nukleoszintézisének modellezéséhez
szükséges magfizikai paramétereket (hatáskeresztmetszetek, szögeloszlások, felezési idők)
fognak mérni részben az ATOMKI gyorsítói infrastruktúrára, részben pedig külföldi
infrastruktúrára támaszkodva. A külföldi partnerek biztositják a modellezéshez szükséges elméleti hátteret.
Az EUROGENESIS lehetőséget biztosit fiatal kutatóink fokozatszerzésére, és nemzetközi
munkába történő bekapcsolódásukra.

Fő feladatunk a nehéz elemek keletkezésében fontos szerepet játszó, ám eddig még
kisérletileg nem vizsgált A>100 tömegtartományban töltöttrészecske-indukált
reakciók tanulmányozása az asztrofizikailag releváns, vagy ahhoz közeli energiatartományban,
részben az EUROGENESIS török partnereivel együttműködésben.
Summary
The present proposal covers the Hungarian contribution to the ESF EUROCORES call
entitled: EUROGENESIS. The Hungarian partner will work in the MASCHE project:
Massive Stars as Agents of Chemical Evolution, covering the field of nuclear astrophysics.

Our task is deliver nuclear physics inputs (cross sections, angular distributions, half-lives)
to heavy element nucleosynthesis models. This experimental work will be performed using
the available ATOMKI particle accelerators, and also using foreign infrastructure.
The theoretical support will be provided by other IP's from the MASCHE project.

Our graduate students will join this network and have the opportunity to perform
work in an international team.

The main task of the ATOMKI team is to determine charged particle cross sections
on A>100 heavy isotopes. These data are not available at present in the astrophysically
relevant energy range. The work will be performed in close collaboration with the MASCHE
Turkish team.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Az ESF (European Science Foundation) 2010-ben indította azt a komplex programját (EuroGENESIS), melyben európai vezető kutatócsoportok fognak össze az elemek asztrofizikai eredetének vizsgálata céljából. Az MTA Atomki nukleáris asztrofizikai csoportja a nagytömegű csillagok vizsgálatával foglalkozó MASCHE (Massive Stars as Agents of Chemical Evolution) alprogramba kapott meghívást. A magyar résztvevők feladata a nehéz elemek nukleoszintézisének modellezéséhez szükséges magfizikai paraméterek mérése volt, részben az Atomki gyorsítói infrastruktúrára, részben pedig külföldi infrastruktúrára támaszkodva. Legfontosabb célunk volt, hogy az eddig még nem elérhető nehéz magok tartományára kiterjesszük az alfa-indukált, asztrofizikailag fontos magreakciók paramétereinek meghatározását. Ehhez a besugárzásokat az Atomki ciklotronjára kiépített besugárzó állomásunkon végeztük, majd a felaktivált mintákat az alacsony hátterű gamma-detektorainkkal, a besugárzástól elkülönítve vizsgáltuk. Összegezve, a nehéz magok tartományában több fontos reakció hatás-keresztmetszetét, és a releváns asztrofizikai reakcióhozamokat sikerült meghatároznunk. Eredményeinket minden esetben összehasonlítottuk a statisztikus modell jóslatokkal, és javaslatokat adtunk az elméleti korrekciókra. Eredményeink jelentősen megnövelték a p-folyamathoz tartozó hatáskeresztmetszet adatok mennyiségét, ezért egy, a p-folyamathoz tartozó magreakciókat kritikusan elemző p-adatbázist (KADoNiS-p) is létrehoztunk.
Results in English
EuroGENESIS is a collaborative research program of the European Science Foundation (ESF), addressing the need for a comprehensive approach to understand how matter became complex in the history of the Universe. The Hungarian research team had an IP (Individual Partner) status in the Coordinated Research Project MASCHE (Massive Stars as Agents of Chemical Evolution). Our task was to deliver nuclear physics inputs (cross sections, angular distributions, half-lives) to heavy element nucleosynthesis models. This experimental work was performed using the available Atomki particle accelerators, and also using foreign infrastructure. The theoretical support was provided by other IP's from the MASCHE project. The main task of the Atomki team was to determine alpha particle induced cross sections on A>100 heavy isotopes. These data were not available before in the astrophysically relevant energy range. In order to reach this aim we developed an extension of the activation method where instead of the gamma-ray from the nuclear decays, the X-rays from the atomic transitions are detected. The advantage of the method is the better yield to background ratio, and the higher branching. As a result, we extended substantially the available charged particle induced reaction database in the mass and energy range of the astrophysical p-process. We also developed an on-line database (KADoNiS-p) to list and evaluate the available datasets.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=83261
Decision
Yes





 

List of publications

  
Mohr P., Galavíz D., Fülöp Zs., Gyürky Gy., Kiss G. Gy., Somorjai E.: Total reaction cross sections from elastic alpha-nucleus scattering angular distributions around the Coulomb barrier, Physical Review C 82 4:7601(3), 2010
Gyürky Gy., Elekes Z., Farkas J., Fülöp Zs., Halász Z., Kiss G. Gy., Somorjai E., Szücs T., Güray R.T., Özkan N., Yalcin C., Rauscher T.: Alpha-induced reaction cross section measurements on 151Eu for the astrophysical gamma-process, Journal of Physics G 37 11:5201(15), 2010
Farkas J., Gyürky Gy., Halász Z., Szücs T., Fülöp Zs., Somorjai E.: Half-life measurement of 133mCe with gamma-spectrometry, European Physical Journal A 47 1:7-10., 2011
Kiss G. Gy., Rauscher T., Szücs T., Kertész Zs., Fülöp Zs., Gyürky Gy., Fröhlich C., Farkas J., Elekes Z., Somorjai E.: Determining reaction cross sections via characteristic X-ray detection: Alpha-induced reactions on 169Tm for the astrophysical gamma-process, Physics Letters B 695 5:419-423., 2011
Marta M., ... Elekes Z., Fülöp Zs., ... Gyürky Gy., ... , Somorjai E., ... Vomiero A. (29): The 14N(p,gamma)15O reaction studied with a composite germanium detector, Physical Review C 83 4:5804(10), 2011
Hayakawa T., Mohr P., Kajino T., Chiba S., Mathews G.J.: Reanalysis of the (J=5) state at 592 keV in 180Ta and its role in the nu-process nucleosynthesis of 180Ta in supernovae., Physical Review C 82 5:8801(4), 2010
Mohr P., de Faria P.N., Lichtenthaler R., Pires K.C.C., Guimaraes V., Lépine-Szily A., Mendes D R. Jr , Arazi A., Barioni A , Morcelle V., Morais M.C.: Comparison of 120Sn(6He,6He)120Sn and 120Sn(alpha, alpha)120Sn elastic scattering and signatures of the 6He neutron halo in the optical potential, Physical Review C 82 4:4606(11), 2010
Rauscher T., Mohr P., Dillmann I., Plag R.: Opportunities to constrain astrophysical reaction rates for the s-process via determination of the ground-state cross-sections, Astrophysical Journal 738 2:143, 2011
Gosselin G., Mohr P., Méot V., Morel P.: Nuclear excitation processes in astrophysical plasmas, Astrophysics. Ed.: Kücük, I. Rijeka, InTech 3 (38), 2012
Mohr P.: Total reaction cross sections from 141Pr(alpha, alpha)141Pr elastic scattering and alpha-induced reaction cross sections at low energies, Physical Review C 84 5:5803(11), 2011
Gyürky Gy., Farkas J., Halász Z., Szücs T.: Half-life measurement of 66Ga with gamma-spectroscopy, Applied Radiation and Isotopes 70 1:278-281, 2012
Palumbo A., ... Fülöp Zs., Kiss G. G., Somorjai E., ... Güray R. T. (20): Systematic study of the alpha-optical potential via elastic scattering near the Z = 50 region for p-process nuclei, Physical Review C 85 3:5808-68., 2012
Halász Z. , Gyürky Gy., Farkas J., Fülöp Zs., Szücs T., Somorjai E., Rauscher T: Investigation of alpha-induced reactions on 130Ba and 132Ba and their importance for the synthesis of heavy p nuclei, Physical Review C 85 2:5804(10), 2012
Szücs T., ..., Elekes Z., Fülöp Zs., Gyürky Gy., ..., Zuber K. (13): Shallow-underground accelerator sites for nuclear astrophysics: Is the background low enough?, European Physical Journal A 48 8(8), 2012
Kiss G. G., Szücs T. , Gyürky Gy. , Fülöp Zs. , Farkas J., Kertész Zs., Somorjai E., Laubenstein M., Fröhlich C. , Rauscher T: Activation method combined with characteristic X-ray counting: A possibility to measure (alpha, gamma) cross sections, Nuclear Physics A 867 52-65., 2011
Kiss G. G., Mohr P., Fülöp Zs., Gyürky Gy., Elekes Z., Farkas J., Somorjai E., Yalcin C. , Galavíz D., Güray R.T., Özkan N., Görres J.: 110,116Cd(alpha, alpha)110,116Cd elastic scattering and systematic investigation of elastic alpha scattering cross sections alogng the Z = 48 isotopic and N = 62 isotonic, Physical Review C 83 6:5807-11., 2011
Bordeanu C., Gyürky Gy., Z.Elekes Z., Farkas J., Fülöp Zs., Halász Z., Kiss G.Gy., Somorjai E., Szücs T.: Thin-window gas cell target for activation cross-section measurements relevant for nuclear astrophysics, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A693 220–225, 2012
Gyürky Gy., Mohr P., Fülöp Zs., Halász Z., Kiss G. G., Szücs T., Somorjai E.: Relation between total cross sections from elastic scattering and alpha-induced reactions: The example of 64Zn, Physical Review C 86 1:1601(6), 2012
Kiss G. G., Szücs T., Török Zs., Korkulu Z., Gyürky Gy., Halász Z., Fülöp Zs., Somorjai E., Rauscher T.: Investigation of alpha-induced reactions on 127I for the astrophysical gamma process, Physical Review C 86 3:5801(10), 2012
Rauscher T., Kiss G. G., Szücs T., Fülöp Zs., Fröhlich C., Gyürky Gy., Halász Z., Kertész Zs., Somorjai E.: Astrophysical analysis of the measurement of (alpha, gamma) and (alpha, n) cross sections of 169Tm, Physical Review C 86 1:5804(8), 2012
Scott D. A., ... Elekes Z. , Fülöp Zs., ... Gyürky Gy., ... , Somorjai E., ... Szücs T., ... Trezzi D. (32): First direct measurement of the 17O(p, gamma)18F reaction cross section at Gamow energies for classical novae, Physical Review Letters 109 2501(5), 2012
Mohr P. , Kiss G. G., Fülöp Zs., Galavíz D., Gyürky Gy., Somorjai E.: Elastic alpha scattering experiments and the alpha-nucleus optical potential at low energies, Atomic Data and Nuclear Data Tables 99 651-679, 2013
Bordeanu C., Gyürky Gy., Halász Z., Szücs T., Kiss G. G., Elekes Z., Farkas J., Fülöp Zs., Somorjai E.: Activation measurement of the 3He(alpha, gamma)7Be reaction cross section at high energies, Nuclear Physics A 908 1-11, 2013
Kiss G. G., Mohr P., Fülöp Zs., Rauscher T., Gyürky Gy., Szücs T., Halász Z., Somorjai E., Ornelas A., Yalcin C., Güray R. T., Özkan N.: High precision 113In(alpha, alpha)113In elastic scattering at energies near the Coulomb barrier for the astrophysical gamma process, Physical Review C 88 4:5804(12), 2013
Rauscher T., Dauphas N., Dillmann I., Fröhlich C., Fülöp Zs., Gyürky Gy.: Constraining the astrophysical origin of the p-nuclei through nuclear physics and meteoritic data, Reports on Progress in Physics 76 6:6201(38), 2013
Gyürky Gy., Vakulenko M., Fülöp Zs., Halász Z., Kiss G. G., Somorjai E., Szücs T.: Cross section and reaction rate of 92Mo(p, gamma)93Tc determined from thick target yield measurements, Nuclear Physics A 922 112-125, 2014




 

Events of the project

  
2020-02-10 16:24:08
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Örökségtudományi Laboratórium (Atommagkutató Intézet), Új kutatóhely: Tandetron Laboratórium (Atommagkutató Intézet).
2010-04-09 11:25:12
Résztvevők változása



Back »