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XIII Nuclei in the Cosmos, 7-11 July, 2014 Debrecen, Hungary.
As an alternative production scenario to the so-called g process, the most abundant p nucleus 92Mo may be produced by a chain of proton-capture reactions in supernovae type Ia. The reactions 90Zr(p,g) and 91Nb(p,g) are the most important reactions in this chain. We have measured the first reaction using high-resolution in-beam g-spectroscopy at HORUS, Cologne, Germany, to contribute to the existing experimental data base. So far, we only investigated the high-energy part of the Gamow window and the analysis is still in progress. We plan to study the second reaction in standard kinematics at the FRANZ facility, Frankfurt, Germany. Current developments at FRANZ will be explained in detail.
p-process nucleosynthesis via proton-capture reactions in thermonuclear supernovae explosions
(2015)
Model calculations within the framework of the so-called γ process show an underproduction of the p nucleus with the highest isotopic abundace 92Mo. This discrepancy can be narrowed by taking into account the alternative production site of a type Ia supernova explosion. Here, the nucleus 92Mo can be produced by a sequence of proton-capture reactions. The amount of 92Mo nuclei produced via this reaction chain is most sensitive to the reactions 90Zr(p,γ) and 91Nb(p,γ). Both rates have to be investigated experimentally to study the impact of this nucleosynthesis aspect on the long-standing 92Mo-problem. We have already measured the proton-capture reaction on 90Zr using high-resolution in-beam γ-ray spectroscopy. In this contribution, we will present our preliminary results of the total cross sections as well as the partial cross sections. Furthermore, we plan to measure the 91Nb(p,γ) reaction soon. Due to the radioactive target material, the 91Nb nuclei have to be produced prior to the experiment. The current status of this production will be presented in this contribution.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Energiekalibration und der Effizienz zweier Niederenergie-Germaniumdetektoren, deren Energieauflösungen hier ebenfalls bestimmt werden. Die Untersuchungen werden an den γ-Spektren von 109Cd, 54Mn, 137Cs, 57Co, 133Ba, 60Co und 22Na in zwei verschiedenen Verstärkungseinstellungen vorgenommen, wobei der Abstand der Eichquellen zu dem Detektor variiert wird, um zussätzlich die Abhänngigkeit der Effizienz vom Raumwinkel sowie den Einfluss von Summeneffekten zu untersuchen. Einige der Eichquellen weisen in ihren Spektren γ-Zerfallskaskaden auf, die sich negativ auf die Bestimmung der Detektoreffizienz auswirken und somit als Eichquellen nicht optimal sind. Zusätzlich erfolgt dann ein Vergleich der Effizienzeichungen mit einer Monte-Carlo-Simulation.
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, die energieabhängigen Wirkungsquerschnitte von (γ,n)-Reaktionen für 169Tm, 170Yb, 176Yb und 130Te mittels der Photoaktivierungsmethode zu bestimmen.
Dazu wurden zunächst die Effizienzen der verwendeten Detektoren mithilfe von Simulationen korrigiert, da die verwendeten Targets eine ausgedehnte Geometrie aufweisen im Gegensatz zu den punktförmigen Eichquellen. Es hat sich herausgestellt, dass mit den Simulationen die Effizienzen der MCA-Detektoren energieabhängig korrigiert werden konnten, da die Simulationen die Form der gemessenen Effizienzen gut reproduzieren konnten. Bei den Effizienzen der LEPS-Detektoren hingegen konnte keine energieabhäangige Korrektur vorgenommen werden, da die LEPS-Detektoren aufgrund des geringen Abstandes zu den Detektoren hohe Summeneffekte zeigten. Im Rahmen dieser Arbeit konnten diese Summeneffekte jedoch nicht korrigiert bzw. berücksichtigt werden.
