摘要 尽管在发现新原子核、建模微观原子核结构、核反应堆和恒星核合成方面取得了进展,但我们仍然缺乏系统工具(例如网络方法)来了解 JINA REACLIB 中编译的 7 万多种反应的结构和动力学。为此,我们开发了一个分析框架,通过计算进入和离开任何目标核的中子和质子数,可以很容易地知道哪些反应通常是可能的,哪些是不可能的。具体而言,我们在此组装一个核反应网络,其中节点代表核素,链接代表核素之间的直接反应。有趣的是,核网络的度分布呈现双峰分布,与无标度网络的常见幂律分布和随机网络的泊松分布明显不同。基于 REACLIB 中截面参数化的动力学,我们意外地发现,对于速率低于阈值 λ < e − T γ 的反应,该分布具有普遍性,其中 T 是温度,γ ≈ 1.05。此外,我们发现了三条控制核反应网络结构模式的规则:(i)反应类型由链接选择决定,(ii)在核素 Z vs N 的二维网格上,反应核素之间的网络距离很短,(iii)每个节点的入度和出度都彼此接近。通过结合这三个规则,无论核素图如何扩展,我们的模型都可以普遍揭示隐藏在大型密集核反应网络中的底层核反应模式。它使我们能够预测代表尚未发现的可能的新核反应的缺失环节。
主要关键词