Astrophysikalischer S(E)-Faktor von 8Li(alpha,n)11B: Urknall-Nukleosynthese

• Antragsteller: Professor Dr. Claus Rolfs
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5253849

Die Übereinstimmung zwischen den Vorhersagen und den beobachteten Häufigkeiten der primordialen leichten Nuklide 2H, 3He, 4He und 7Li wird gewöhnlich als ein Triumph des Standard-Big-BangModells (SBBM) angesehen, das eine homogene Dichteverteilung voraussetzt. Inhomogene Big-Bang-Modelle (IBBM) konnten jedoch diese Nuklide genauso gut erklären wie das SBBM. Eine Schlüsselvorhersage des IBBM ist die Erzeugung bedeutender Mengen an Metallen (A größer/gleich 12), vergleichbar mit den Häufigkeiten in den ältesten metall-armen Sternen. Eine Schlüssel-Reaktion in dieser Vorhersage ist die Reaktion 8Li(a,n)11B, die 11B produziert und daher - durch Neutroneneinfang in den neutronreichen Gebieten des inhomogenen Universums - die Herstellung der Metalle beginnt. Leider ist der Wirkungsquerschnitt dieser Reaktion im relevanten Gamow-Energiebereich Eo=0.3 bis 0.8 MeV mit großen Unsicherheiten verbunden, da solche Messungen einen radioaktiven 8Li-Ionenstrahl (T1/2(8Li)=0.84 s) benötigen. Im vorliegenden Antrag soll ein 8Li-Strahl erzeugt werden, der dann in eine 4He-Gaszelle geleitet wird; die dort ablaufende Reaktion 4He(8Li,n)11B wird über die produzierten Neutronen quantifiziert. Abschätzungen zeigen, daß dieses Meßprogramm im relevanten Energiebereich durchführbar ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen