Freiburg 1999 – wissenschaftliches Programm

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HK: Physik der Hadronen und Kerne

HK 51: Kern- und Teilchen- Astrophysik IV

HK 51.4: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 15:00–15:15, C

Messung der Neutroneneinfangquerschnitte von Yb Isotopen und des seltensten stabilen Isotops ^180mTa im keV Bereich — •Klaus Wisshak, Fritz Voss, and Franz Käppeler — Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für Kernphysik 3, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen

Die Neutroneneinfangquerschnitte von ^170−174Yb und ¹⁷⁶Yb wurden im Energiebereich von 3 bis 225 keV bestimmt. Neutronen wurden über die ⁷Li(p,n)⁷Be–Reaktion erzeugt und die Einfangereignisse mit dem Karlsruher 4π Barium Fluorid Detektor nachgewiesen. Neutroneneinfang in den geraden Ytterbium Isotopen ist durch starke Bevölkerung von isomeren Zuständen gekennzeichnet, die in früheren Experimenten zu grossen systematischen Unsicherheiten führten. Mit der verwendeten experimentellen Anordnung liessen sich erstmalig in ¹⁷²Yb, ¹⁷⁴Yb und ¹⁷⁶Yb die Partialquerschnitte zu Grundzustand und Isomer trennen. Die Querschnitte sind mit einer Unsicherheit von 1–1.5% um Faktoren 4 bis 10 genauer als frühere Ergebnisse.

Für den Neutroneneinfangquerschnitt des seltensten stabilen Isotops ^180mTa liegen im keV Bereich bisher noch keine experimentellen Daten vor. Dank der Nachweiswarscheinlichkeit des 4π Detektors für Einfangereignisse von nahezu 100% war es möglich, den Querschnitt im Energiebereich von 20 bis 100 keV zu bestimmen, obwohl nur eine Tantalprobe von 120mg mit einem ^180mTa–Gehalt von 5.5% zur Verfügung stand. Die gute Auflösung für Gammaenergie und Multiplizität ist unbedingt notwendig, um die wenigen Einfangereignisse in ^180mTa sicher von denen im ¹⁸¹Ta abzutrennen.

Mit den neuen Daten wurden die stellaren Einfangquerschnitte im Temperaturbereich von kT = 8 bis 100 keV berechnet, die erheblich von den bisher bekannten Werten abweichen. Die Auswirkungen der neuen Daten auf Untersuchungen der Synthese schwerer Elemente im s–Prozess wird diskutiert.