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New estimate for the time-dependent thermal nucleosynthesis of $$^{180}$$Ta$$^{m}$$

$$^{180}$$Ta$$^{m}$$の時間依存熱元素合成の新しい評価

早川 岳人; 梶野 敏貴*; 千葉 敏; Mathews, G. J.*

Hayakawa, Takehito; Kajino, Toshitaka*; Chiba, Satoshi; Mathews, G. J.*

$$^{180}$$Taの天体起源は残された問題であり、さまざまなモデルが提案されてきた。これまでニュートリノ元素合成が最も有力であったが、太陽組成を過剰に評価するという問題があった。これは、$$^{180}$$Taが天然に存在する核異性体であるという点に起因する可能性がある。そのため、超新星爆発における核異性体の生成比を求めることが必要とされていた。われわれは、超新星爆発のニュートリノ反応後の準安定な核異性体の生成比を計算する新しい時間依存モデルを構築した。この核異性体の生成比はこの同位体の生成を考えるうえで、重要なパラメーターである。われわれは、核異性体及び既に知られているすべての励起状態間の遷移を計算に取り入れた。その結果、$$^{180}$$Taの太陽組成はニュートリノ温度が4MeVの超新星爆発モデルで再現できることがわかった。

The nucleosynthesis of $$^{180}$$Ta has remained an unsolved problem. The supernova neutrino process has been proposed as the origin of $$^{180}$$Ta but its model calculation overproduces the $$^{180}$$Ta solar abundance. This may originate from the unique feature that the naturally occurring abundance of $$^{180}$$Ta is actually a meta-stable isomer, while the ground state is beta-unstable. We have made a new time-dependent calculation of the supernova production ratio of the long-livedisomer in $$^{180}$$Ta. Such a time-dependent solution is crucial for understanding the production and survival of this isotope. We find that the explicit time evolution of the synthesis of $$^{180}$$Ta using the available nuclear data shows $$^{180}$$Ta can be produced by neutrino process and neutrino temperature of 4 MeV.

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分野:Physics, Nuclear

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