<i>r</i>-Java: an<i>r</i>-process code and graphical user interface for heavy-element nucleosynthesis

Charignon, Camille; Kostka, Mathew; Koning, Nico; Jaikumar, Prashanth; Ouyed, Rachid

doi:10.1051/0004-6361/201117008

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“…The factor F depends on the initial mass-fraction distribution used and of the environment. 43,51,[58][59][60] The r-java code [43][44][45] requires a large number of variables as input, namely: astrophysical and nuclear variables like T 0 (the initial temperature), ρ 0 (density profile), Vexp (expansion velocity), R 0 (initial radii), among others. Each of the calculations gives different values for the scaling factor F of Eq.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…To perform the calculations we have chosen the r-java2.0 code, developed by the Calgary University group. [43][44][45] This code solves the nuclear r-process network coupled to an astrophysical scenario. We have modified the inputs of the code to include the βdecay rates of Eq.…”

Section: Calculation Of Heavy Nuclei Abundancesmentioning

confidence: 99%

“…Finally, the expansion velocity was fixed at Vexp = 1.9×10 5 km/s and the initial radius of the ejecta at R 0 = 2 km. 43,49 In both environments, we have considered two different initial seed distribution i) a distribution of mass-fractions corresponding to an entropy of 2.36 (s 100 ); 50…”

Section: Calculation Of Heavy Nuclei Abundancesmentioning

confidence: 99%

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Limits on active-sterile neutrino mixing parameters using heavy nuclei abundances

Saez

Fushimi

Mosquera

et al. 2021

Int. J. Mod. Phys. E

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The production of heavy-mass elements due to the rapid neutron-capture mechanism ([Formula: see text]-process) is associated with astrophysical scenarios, such as supernovae and neutron-star mergers. In the [Formula: see text]-process the capture of neutrons is followed by [Formula: see text]-decays until nuclear stability is reached. A key element in the chain of nuclear weak-decays leading to the production of isotopes may be the change of the parameters controlling the neutrino sector, due to the mixing of active and sterile species. In this work, we have addressed this question and calculated [Formula: see text]-decay rates for the nuclei involved in the [Formula: see text]-process chains as a function of the neutrino mixing parameters. These rates are then used in the calculation of the abundance of the heavy elements produced in core-collapse supernova and in neutron-star mergers, starting from different initial mass-fraction distributions. The analysis shows that the core-collapse supernova environment contributes with approximately [Formula: see text] of the total heavy nuclei abundance while the neutron-star merger contributes with about [Formula: see text] of it. Using available experimental data we have performed a statistical analysis to set limits on the active-sterile neutrino mixing angle and found a best-fit value [Formula: see text], a value comparable with those found in other studies reported in the literature.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Section: Calculation Of Heavy Nuclei Abundancesmentioning

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Limits on active-sterile neutrino mixing parameters using heavy nuclei abundances

Saez

Fushimi

Mosquera

et al. 2021

Int. J. Mod. Phys. E

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“…In this paper, we use the equations and theories of [4] and try to reproduce some of the plots of this reference taking different values of the input parameters for various nuclei. Initially we consider for NSe and static r-process simulation.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

EDXRF Analysis of Some Fungal Species for the Uptake Capacity of 28Ni, 48Cd, and 82Pb Metal Ions From Aqueous Solution

Kumar

Kumar²,

Mehta

2016

JNP

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We address the problem of the origin of heavier and super heavy elements in nature. Believing rapid neutron capture process (r-process) is responsible for synthesis of heavy and super heavy elements in the remnants of supernovae explosions and neutron star crusts under extreme conditions, we developed a computer code in order to understand the formation of elements in extreme astrophysical systems. We carried out Nuclear Statistical equilibrium (NSe) as well as static r-process calculations for a wide range of input parameters.

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“…Es decir f = dΓ osc dΓ no−osc (6.66) Modificamos las velocidades de decaimiento (en s −1 ) de 8055 elementos e isótopos necesarios para calcular la evolución de las abundancias del proceso-r, mediante la multiplicación por el factor de cambio f , de manera que dΓ N osc = f dΓ N no−osc . Las velocidades de decaimiento del neutrón libre sin contemplar oscilaciones dΓ no−osc así como las de los decaimientos de los diferentes núcleos dΓ N no−osc fueron extraídas de los trabajos de Moller [181,182], y son las que utiliza el código r-java por defecto [183,184,185]. dΓ N osc son las velocidades de decaimiento de los núcleos cuando las oscilaciones son consideradas.…”

Section: Cálculo De Abundancias Incluyendo Oscilaciones De Neutrinosunclassified

Estudio de formación de elementos pesados con la inclusión de neutrinos masivos

Saez¹

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En este trabajo de Tesis estudiamos los efectos de la incorporación de neutrinos masivos, un sabor estéril y las oscilaciones entre los distintos sabores en el formalismo de la teoría de las reacciones nucleares que conducen a la formación de núcleos pesados en supernovas. La presencia de neutrinos masivos (y los efectos asociados como las oscilaciones entre los autoestados de sabor, la jerarquía de masas y los neutrinos estériles) afecta las velocidades de las reacciones en las que estos participan. Es por ello que resulta interesante contemplar una reformulación de las velocidades de decaimiento β en términos de los parámetros de oscilación de neutrinos y de las simetrías del sector leptónico para explicar diversos fenómenos de interés astrofísico, como por ejemplo, los procesos de nucleosíntesis. En particular, estudiamos los procesos rápidos de captura neutrónica (proceso-r), que suelen asociarse con eventos explosivos como las supernovas originadas por el colapso del núcleo estelar. Primero estudiamos el ambiente y las características del material necesarias para que el proceso-r pueda desarrollarse. En particular, analizamos los efectos de la incorporación de neutrinos masivos, un sabor estéril y el mecanismo de las oscilaciones sobre la fracción de neutrones libres, los flujos de neutrinos, la densidad bariónica y la fracción electrónica del material en la etapa previa al comienzo de las cadenas de reacción del proceso-r. Para ello, trabajamos con el formalismo de matrices de densidad, incorporando al Hamiltoniano los efectos de la oscilación, las interacciones con la materia y las interacciones neutrino-neutrino. Encontramos que estas incorporaciones modifican la fracción electrónica del material y pu- dimos establecer cotas para los parámetros de oscilación desconocidos. Hemos considerado dos propuestas diferentes para la función de distribución inicial de los neutrinos y distintas combinaciones de parámetros de mezcla (incluyendo θ 34 6 = 0). Encontramos que las interac- ciones neutrino-materia y neutrino-neutrino son las que afectan en mayor medida al valor de la fracción electrónica, afectando la probabilidad de ocurrencia y el desenlace del proceso-r. En segundo lugar, dado que los dos mecanismos principales del proceso-r son las capturas neutrónicas y los decaimientos beta, la reformulación del cálculo de las velocidades de los decaimientos resulta importante. Presentamos, por lo tanto, el cálculo de las velocidades de los decaimientos débiles contemplando correctamente a los neutrinos y sus procesos de oscilación para poder utilizarlas en la determinación de abundancias de elementos pesados. Para ello calculamos elementos de matriz de las corrientes electrodébiles para encontrar las amplitudes de transición de los decaimientos en presencia de oscilaciones de neutrinos entre sabores activos y estériles. Concluimos que la inclusión de neutrinos masivos y sus oscilaciones con un sabor estéril afectan las velocidades de los decaimiento beta y a las abundancias de núcleos pesados producidos vía proceso-r.

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r-Java: anr-process code and graphical user interface for heavy-element nucleosynthesis

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Limits on active-sterile neutrino mixing parameters using heavy nuclei abundances

Limits on active-sterile neutrino mixing parameters using heavy nuclei abundances

EDXRF Analysis of Some Fungal Species for the Uptake Capacity of 28Ni, 48Cd, and 82Pb Metal Ions From Aqueous Solution

Estudio de formación de elementos pesados con la inclusión de neutrinos masivos

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