Ядерная база данных для гамма-астрономии.
Бахарев Василий Юрьевич
Санкт-Петербургский государственный технический университет

Научный руководитель: Константинов Алексей Николаевич, Кандидат физико-математических наук

Расчеты светимости в гамма-линиях требуют знания, вообще говоря, всех сечений неупругого взаимодействия всех присутствующих частиц друг с другом. В тоже время задание конкретного объекта позволяет значительно уменьшить число необходимых данных. В качестве основной астрофизической задачи мы рассматривали построение спектра гамма-излучения в линиях при аккреции вещества на релятивистский объект. Наш выбор определяется тем, что в этом случае необходимо учитывать многократные взаимодействия и, следовательно, изменение состава вещества за счет ядерных реакций, а также профиль гамма-линий, которые в этих условиях могут быть не только очень широкими, но и сложной формы. В тоже время мы можем пренебречь реакциями с мало распространенными нуклидами и реакциями, имеющими заведомо малые сечения, например, реакциями радиационного захвата протонов.

Таким образом, принципы построения базы данных были определены так:

  1. Использование в качестве исходной информации базы Nuclear Science Referencies

  2. Использование только экспериментальных данных

  3. Использование только интегральных и однократно дифференциальных сечений

  4. Использование данных только из реферируемых периодических изданий

  5. Область энергий налетающих частиц - от порога до порядка 100 МэВ

  6. База включает данные по мишеням до железа

  7. В качестве налетающих частиц рассматриваются только протоны и альфа-частицы

  8. Максимально возможное использование данных из обзоров и компиляций

  9. Использование, где это возможно, сглаженных зависимостей сечений от энергии без учета резонансов

База данных содержит сведения об интегральных и дифференциальных сечениях ядерных реакций. Первая часть состоит из таблиц с пятью колонками:

  1. Энергия налетающей частицы [МэВ].

  2. Сечение ядерной реакции при данной энергии [мбарн].

  3. Погрешность сечения [мбарн].

  4. Литературный источник.

  5. Дополнительная информация.

Вторая часть базы данных содержит таблицы дифференциальных сечений ядерных реакций и имеет следующие столбцы:

  1. Угол вылета частицы [град].

  2. Сечение ядерной реакции [мбарн].

  3. Погрешность сечения [мбарн].

  4. Энергия налетающей частицы [МэВ].

  5. Литературный источник.

  6. Комментарий.

В программном обеспечении базы данных задано большое количество сервисных функций, таких как графическое представление данных, построение полиномиальных интерполяций, поисковые функции и др. (рис. 1, 2)

Рис. 1 Панель управления базы данных. Таблица интегральных сечений конкретной реакции.

Рис. 2 Графическое представление табличных данных, и полиномиальная, кубическая интерполяция.

Построенная база данных представляет собой удобный инструмент работы с большим количеством сечений ядерных реакций, необходимых для расчетов светимости в гамма-линиях и некоторых других задач ядерной астрофизики.

(c) АСФ России, 2001