Thongtin luanan nguyenngocduy

INFORMATION OF THE DOCTORAL THESIS
Thesis title: “Study of nuclear reactions for astrophysics”.
Subject: Atomic and Nuclear Physics.
Code number: 62 44 05 01.
PhD candidate: Nguyen Ngoc Duy.
Thesis supervisors: 1. Ass.Prof.Dr. Le Hong Khiem,
2. Ass.Prof.Dr. Vuong Huu Tan.
Training institution: Vietnam Atomic Energy Institute.
Achievements of the thesis
A direct measurement of the 22Mg+α reaction was performed by bombarding the
radioactive ion (RI) beam of 22Mg on the helium gas target in the inverse kinematic
mechanism. The ejectiles were detected to determine the excitation function of the
elastic scattering cross sections. From the differential cross sections we determined
physical quantities of nuclear physics and implicated to study the astrophysical
aspects. In this work, the achievements are mentioned as follows:
- Nuclear physics: this work determined six excited states above the alpha
threshold of 26Si, three of them were obtained for the first time. Spins and parities
of the six resonant levels were assigned by R-matrix fitting from the excitation
function of cross sections of the alpha scattering reaction 22Mg(α,α)22Mg. The
cluster structure of 26Si was investigated by using the resonances obtained from the
excitation function. The cluster models referred to the states of 26Si were
(p+3α+3α+p) and (p+24Mg+p).
- Astrophysics: The rate of the stellar reaction 22Mg(α,p)25Al was obtained by
using the resonant states of 26Si. The rate was used to investigate the waiting-point
potential of 22Mg in the rp-process of the nucleosynthesis in stars. In addition, the
S-factor used to extrapolate the rate of 22Mg(α,p)25Al in other energy range was
also deduced.
- RI beam production: The challenge of the production of 22Mg beam with low
energy and high intensity was overcome to measure directly the 22Mg+α reaction
for the first time in the world. The production technique can be applied to other
works in the future.

- Detector technique: An active-gas-target detector was developed to use for
stellar reaction experiments. It can be used to measure directly stopping power of
along the tracks of particles.


THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên luận án: “Nghiên cứu một số phản ứng hạt nhân cần thiết cho thiên văn học”.
Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử và hạt nhân.

Mã số: 62 44 05 01.

Nghiên cứu sinh: Nguyễn Ngọc Duy.
Cán bộ hướng dẫn: 1. PGS.TS. Lê Hồng Khiêm,
2. PGS.TS. Vương Hữu Tấn.
Đơn vị đào tạo: Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam.
Những đóng góp mới về mặt học thuật, lý luận khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Phản ứng 22Mg+α được đo đạc trực tiếp với sự tán xạ chum hạt khơng bền 22Mg
lên bia khí helium theo cơ chế phản ứng động học ngược. Các hạt ra từ phản ứng
được ghi nhận để xác định hàm kích thích cộng hưởng của tiết diện phản ứng. Từ
tiết diện vi phân chúng tôi thu được các đại lượng hạt nhân và áp dụng những kết
quả này để khảo sát một số vấn đề vật lý thiên văn hiện nay. Trong luận án này,
một số kết quả đạt được như sau:
- Về vật lý hạt nhân: Luận án đã tìm ra sáu mức năng lượng của

26

Si trên

ngưỡng alpha, trong đó có ba mức lần đầu tiên được ghi nhận. Các thông số lượng
tử spin và chẵn lẻ của các mức đã được xác định bằng cách khớp R-matrix các mức

cộng hưởng trong hàm kích thích của phản ứng 22Mg(α,α)22Mg. Spins và chẵn lẻ
của sáu mức cộng hưởng trên đã được xác định. Cấu trúc nhóm của hạt khơng bền
26

Si đã được đánh giá bằng cách sử dụng những kết quả thực nghiệm đã ghi nhận.

Cấu trúc nhóm 26Si được đánh giá có thể có dạng (p+3α+3α+p) và (p+24Mg+p).
- Về vật lý thiên văn: Dựa vào các trạng thái kích thích của 26Si suất phản ứng
của 22Mg(α,p)25Al đã được ghi nhận. Dùng suất phản ứng này để đánh giá “điểm
chờ” 22Mg trong quá trình tổng hợp hạt nhân trên các sao. Bên cạnh đó, tham số Sfactor cần thiết cho việc tính tốn suất phản ứng khơng cộng hưởng của phản ứng
22

Mg(α,p)25Al cũng được ghi nhận.
- Sản xuất chùm hạt không bền

22

Mg: Những khó khăn trong việc sản xuất

chùm hạt khơng bền 22Mg năng lượng thấp có cường độ cao đã được khắc phục để
dùng cho phép đo 22Mg+α lần đầu tiên trên thế giới. Kĩ thuật này cũng có thể được
áp dụng cho các phép đo tượng tự sau này.
- Kĩ thuật detector: trong thực nghiệm này, loại active-gas-target detector mới
đã được phát triển để dùng cho các pháp đo phản ứng hạt nhân thiên văn. Loại
detector khí này có thể đo được trực tiếp stopping power dọc theo đường bay của
các hạt.