当前位置:主页 > 科技论文 > 天文学论文 >

大爆炸动力学方程的研究与计算

发布时间:2018-01-29 01:02

  本文关键词: 原初核合成 大爆炸模型 宇宙微波背景 网络方程 反应率 出处:《北京化工大学》2010年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】: 大爆炸核合成是宇宙模型中非常重要的一环,它不仅是我们了解宇宙早期奥秘的窗口,同时也是探测基本物理最有力的工具,而且这一作用在今天显得更加重要。本文主要对标准的大爆炸模型下控制大爆炸核合成的动力学方程进行研究,并对其进行计算所需的初始量予以详细介绍,其中包括宇宙热力学量,各核素初始丰度,反应率等等。在核合成计算过程中,选取有效的数值方法来求解核反应网络方程是关键。由于天体环境的特殊性,核反应网络方程的刚性非常强,刚性系数大于1015司空见惯,这在计算时给我们带来了巨大的困难,为此我们介绍了相应的数值解法。同时我们更新核反应率数据库,利用新的反应率建立核反应网络方程并进行计算。其次,利用我国原子能科学研究院核天体实验小组测得的8Li(n,γ)9Li反应率,我们进行核合成模拟重点研究反应链8Li(n,γ)9Li(α,n)12B(β)12C对CNO的合成所起的作用。我们分别进行了两次核合成模拟计算,一次包括8Li(n,γ)9Li(α,n)12B(β)12C链,一次不包括此链,计算结果显示在添加了前人研究中忽略的8Li(n,γ)9Li(α,n)12B(β)12C链后12C的丰度增加了一个量级。为了弄清该反应链对碳氮氧元素合成的具体作用,我还进行了反应流量计算,通过分析碳氮氧的合成,此链在标准的大爆炸模型下开启了一条从轻元素到碳氮氧合成的重要通道,尽管绝对产额依然很小,但是由于宇宙早期第一代结构塌缩形成的星系的物理机制在很大程度上取决于当时气体云的成份,所以这一发现是十分重要的。
[Abstract]:The Big Bang nuclear synthesis is a very important part of the universe model. It is not only a window to understand the early mysteries of the universe, but also the most powerful tool to detect basic physics. And this role is more important today. In this paper, the dynamic equation of controlling the synthesis of the big bang nucleus under the standard big bang model is studied, and the initial amount needed for its calculation is introduced in detail. These include cosmic thermodynamic quantities, initial abundance of nuclides, reaction rates and so on. In the process of nuclear synthesis calculation, it is crucial to select effective numerical methods to solve the equations of nuclear reaction network, because of the particularity of celestial environment. The rigidity of the nuclear reaction network equation is very strong, and the rigidity coefficient is more than 1015, which brings us great difficulties in calculation. For this reason, we introduce the corresponding numerical solution. At the same time, we update the database of nuclear reaction rate, use the new reaction rate to set up the equation of nuclear reaction network and calculate it. Secondly. Using the reaction rate of 8Lin, 纬 ~ (9Li) determined by the experimental group of nuclear celestial bodies of the Institute of Atomic Energy Sciences of China, we have carried out the nuclear synthesis simulation to study the reaction chain 8Lin, 纬 ~ (9) Li (伪). The effect of Nb12B (尾 ~ (12) C) on the synthesis of CNO. We have simulated the nuclear synthesis twice, one time including 8Lin, 纬 ~ (9) Li (伪). The calculated results show that the addition of 8Lin, 纬 ~ (9) Li (伪), which is neglected in previous studies, has been carried out in the Nb12B (尾 ~ (12) C) chain, which is not included in this chain at one time. The abundance of 12C was increased by one order of magnitude. In order to find out the specific effect of the reaction chain on the synthesis of carbon, nitrogen and oxygen, I also calculated the reaction flow rate. By analyzing the synthesis of carbon-nitrogen-oxygen, the chain opens an important pathway from light elements to carbon-nitrogen-oxygen synthesis under the standard Big Bang model, although the absolute yield is still very small. But the discovery is important because the physical mechanism of galaxies formed by the collapse of the first generation of structures in the early universe depends to a large extent on the composition of the gas cloud at that time.
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P159

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 俞允强;;宇宙演化与热寂说[J];物理;2011年09期

2 ;[J];;年期

3 ;[J];;年期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前3条

1 陈世浩;;基于无奇点宇宙模型对原初核合成、背景微波辐射的解释及某些预言[A];第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会论文集[C];2010年

2 李成波;文群刚;周书华;孟秋英;李笑梅;周静;付元勇;胡守扬;C.Spitaleri;R.G.Pizzone;A.Tumino;L.Lamia;;~9Be(p,α)~6Li低能区裸核反应S(E)因子的间接测量[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第6册)[C];2009年

3 江涛;;时间、距离、速度、红移 基本物理概念的演变简史[A];中国天文学会星系分会2004年学术年会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 张端明 孙凡;天路津梁[N];中华读书报;2005年

2 ;你信不信?宇宙有俩![N];华夏时报;2001年

3 姜枫炎;触摸宇宙的奥秘[N];天津日报;2007年

4 陆彦文;举世瞩目的“有生于无”难题[N];科技日报;2002年

5 中国科学院院长 路甬祥;踏在跨世纪的台阶上[N];光明日报;2000年

6 罗印文;献给世界物理年的礼物[N];中国新闻出版报;2005年

7 吴忠超;宇宙何以存在?[N];中华读书报;2010年

8 ;大爆炸宇宙学[N];华夏时报;2001年

9 本报记者 金振蓉;宇宙是被设计出来的吗?[N];光明日报;2011年

10 ;名家推荐:大学生暑假阅读书目[N];南方周末;2005年

相关博士学位论文 前2条

1 李成波;用特洛伊木马方法间接研究天体核反应~9Be(p,α)~6Li[D];中国原子能科学研究院;2005年

2 冯磊;暗物质和暗能量若干问题的研究[D];南京大学;2012年

相关硕士学位论文 前6条

1 侯素青;大爆炸动力学方程的研究与计算[D];北京化工大学;2010年

2 苏俊;~(10)C次级束的产生及~8Li(p,γ)~9Be_(g.s.)直接过程天体物理反应率[D];中国原子能科学研究院;2006年

3 文群刚;用特洛伊木马方法间接研究天体核反应~9Be(p,α)~6Li[D];广西师范大学;2006年

4 商玮;非线性宇宙微扰方程的求解[D];西北大学;2010年

5 兰迷香;对在光锥上模拟LambdaCDM的不均匀宇宙学模型的年龄检验[D];中国科学技术大学;2011年

6 苌雪;超对称化最小暗物质模型[D];辽宁大学;2011年



本文编号:1472060

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/1472060.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户74272***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com