Advertisement

\(^{7}\)Be(n,p)\(^{7}\)Li Cross Section Measurement for the Cosmological Lithium Problem at the n\(\_\)TOF Facility at CERN

  • L. A. DamoneEmail author
  • M. Barbagallo
  • M. Mastromarco
  • A. Mengoni
  • N. Colonna
  • L. Cosentino
  • E. A. Maugeri
  • S. Heinitz
  • D. Schumann
  • R. Dressler
  • F. Käppeler
  • P. Finocchiaro
  • J. Andrzejewski
  • J. Perkowski
  • A. Gawlik
  • O. Aberle
  • S. Altstadt
  • M. Ayranov
  • L. Audouin
  • M. Bacak
  • J. Balibrea-Correa
  • J. Ballof
  • V. Bcares
  • F. Bečvař
  • C. Beinrucker
  • G. Bellia
  • A. P. Bernardes
  • E. Berthoumieux
  • J. Billowes
  • M. J. G. Borge
  • D. Bosnar
  • A. Brown
  • M. Brugger
  • Maurizio Busso
  • M. Caamaño
  • F. Calviño
  • M. Calviani
  • D. Cano-Ott
  • R. Cardella
  • A. Casanovas
  • D. M. Castelluccio
  • R. Catherall
  • F. Cerutti
  • Y. H. Chen
  • E. Chiaveri
  • G. Corts
  • M. A. Cortès-Giraldo
  • Sergio Cristallo
  • M. Diakaki
  • M. Dietz
  • C. Domingo-Pardo
  • A. Dorsival
  • E. Dupont
  • I. Durán
  • B. Fernàndez-Dominguez
  • A. Ferrari
  • P. Ferreira
  • W. Furman
  • S. Ganesan
  • A. Garca-Rios
  • S. Gilardoni
  • T. Glodariu
  • Kathrin Göbel
  • I. F. Gonçalves
  • E. Gonzalez-Romero
  • T. D. Goodacre
  • E. Griesmayer
  • C. Guerrero
  • F. Gunsing
  • H. Harada
  • Tanja Heftrich
  • J. Heyse
  • D. G. Jenkins
  • E. Jericha
  • K. Johnston
  • Y. Kadi
  • A. Kalamara
  • T. Katabuchi
  • P. Kavrigin
  • A. Kimura
  • N. Kivel
  • U. Kohester
  • M. Kokkoris
  • M. Krtička
  • Deniz Kurtulgil
  • E. Leal-Cidoncha
  • Claudia Lederer-Woods
  • H. Leeb
  • J. Lerendegui-Marco
  • S. Lo Meo
  • S. J. Lonsdale
  • R. Losito
  • D. Macina
  • J. Marganiec
  • B. Marsh
  • T. Martínez
  • J. G. Martins Correia
  • A. Masi
  • C. Massimi
  • P. Mastinu
  • F. Matteucci
  • A. Mazzone
  • E. Mendoza
  • P. M. Milazzo
  • Federica Mingrone
  • M. Mirea
  • A. Musumarra
  • A. Negret
  • R. Nolte
  • A. Oprea
  • N. Patronis
  • A. Pavlik
  • Luciano Piersanti
  • M. Piscopo
  • A. Plompen
  • I. Porras
  • J. Praena
  • J. M. Quesada
  • D. Radeck
  • K. Rajeev
  • Thomas Rauscher
  • René Reifarth
  • A. Riego-Perez
  • S. Rothe
  • P. Rout
  • C. Rubbia
  • J. Ryan
  • M. Sabaté-Gilarte
  • A. Saxena
  • J. Schell
  • P. Schillebeeckx
  • S. Schmidt
  • P. Sedyshev
  • C. Seiffert
  • A. G. Smith
  • N. V. Sosnin
  • A. Stamatopoulos
  • T. Stora
  • G. Tagliente
  • J. L. Tain
  • A. Tarifeño-Saldivia
  • L. Tassan-Got
  • A. Tsinganis
  • S. Valenta
  • G. Vannini
  • V. Variale
  • P. Vaz
  • A. Ventura
  • V. Vlachoudis
  • R. Vlastou
  • A. Wallner
  • S. Warren
  • Mario Weigand
  • C. Weiß
  • C. Wolf
  • P. J. Woods
  • T. Wright
  • P. Žugec
  • The n_TOF Collaboration
Conference paper
  • 337 Downloads
Part of the Springer Proceedings in Physics book series (SPPHY, volume 219)

Abstract

One of the most puzzling problems in Nuclear Astrophysics is the “Cosmological Lithium Problem”, i.e the discrepancy between the primordial abundance of \(^{7}\)Li observed in metal poor halo stars (Asplund et al. in Astrophys J 644:229–259, 2006, [1]), and the one predicted by Big Bang Nucleosynthesis (BBN). One of the reactions that could have an impact on the problem is \(^{7}\)Be(n,p)\(^{7}\)Li. Despite of the importance of this reaction in BBN, the cross-section has never been directly measured at the energies of interest for BBN. Taking advantage of the innovative features of the second experimental area at the n\(\_\)TOF facility at CERN (Sabate-Gilarte et al. in Eur Phys J A 53:210, 2017, [2]; Weiss et al. in NIMA 799:90, 2015, [3]), an accurate measurement of \(^{7}\)Be(n,p) cross section has been recently performed at n\(\_\)TOF, with a pure \(^{7}\)Be target produced by implantation of a \(^{7}\)Be beam at ISOLDE. The mesurement started in April 2016 and lasted for two months. The experimental procedure, the setup used in the measurement and the results obtained so far will be here presented.

References

  1. 1.
    M. Asplund et al., Astrophys. J. 644, 229–259 (2006)ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    M. Sabate-Gilarte et al., Eur. Phys. J. A 53, 210 (2017)ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    C. Weiss et al., NIMA 799, 90 (2015)ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    M. Barbagallo et al., Phys. Rev. Lett. 117, 152701 (2016)ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    M. Barbagallo et al., Nucl. Instr. Meth. A 887, 27–33 (2018)ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    E.A. Maugeri et al., Nucl. Inst. Methods Phys. Res. A 889, 138–144 (2018)ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    M.B. Chadwick et al., Nucl. Data Sheets 112, 2887–2996 (2011)ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    L. Damone et al., PRL 121, 042701 (2018)ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Nature Switzerland AG 2019

Authors and Affiliations

  • L. A. Damone
    • 1
    • 2
    • 31
    • 48
    Email author
  • M. Barbagallo
    • 1
    • 3
  • M. Mastromarco
    • 1
    • 3
  • A. Mengoni
    • 4
    • 5
  • N. Colonna
    • 1
  • L. Cosentino
    • 6
  • E. A. Maugeri
    • 7
  • S. Heinitz
    • 7
  • D. Schumann
    • 7
  • R. Dressler
    • 7
  • F. Käppeler
    • 8
  • P. Finocchiaro
    • 6
  • J. Andrzejewski
    • 9
  • J. Perkowski
    • 9
  • A. Gawlik
    • 9
  • O. Aberle
    • 3
  • S. Altstadt
    • 10
  • M. Ayranov
    • 11
  • L. Audouin
    • 12
  • M. Bacak
    • 3
    • 13
  • J. Balibrea-Correa
    • 14
  • J. Ballof
    • 3
  • V. Bcares
    • 14
  • F. Bečvař
    • 15
  • C. Beinrucker
    • 10
  • G. Bellia
    • 6
    • 16
  • A. P. Bernardes
    • 3
  • E. Berthoumieux
    • 17
  • J. Billowes
    • 18
  • M. J. G. Borge
    • 3
  • D. Bosnar
    • 19
  • A. Brown
    • 20
  • M. Brugger
    • 3
  • Maurizio Busso
    • 21
    • 22
  • M. Caamaño
    • 23
  • F. Calviño
    • 24
  • M. Calviani
    • 3
  • D. Cano-Ott
    • 14
  • R. Cardella
    • 3
    • 6
  • A. Casanovas
    • 24
  • D. M. Castelluccio
    • 4
  • R. Catherall
    • 3
  • F. Cerutti
    • 3
  • Y. H. Chen
    • 12
  • E. Chiaveri
    • 3
  • G. Corts
    • 24
  • M. A. Cortès-Giraldo
    • 25
  • Sergio Cristallo
    • 21
    • 26
  • M. Diakaki
    • 27
  • M. Dietz
    • 28
  • C. Domingo-Pardo
    • 29
  • A. Dorsival
    • 3
  • E. Dupont
    • 17
  • I. Durán
    • 23
  • B. Fernàndez-Dominguez
    • 23
  • A. Ferrari
    • 3
  • P. Ferreira
    • 30
  • W. Furman
    • 30
  • S. Ganesan
    • 32
  • A. Garca-Rios
    • 14
  • S. Gilardoni
    • 3
  • T. Glodariu
    • 33
  • Kathrin Göbel
    • 10
  • I. F. Gonçalves
    • 30
  • E. Gonzalez-Romero
    • 14
  • T. D. Goodacre
    • 3
  • E. Griesmayer
    • 13
  • C. Guerrero
    • 25
  • F. Gunsing
    • 17
  • H. Harada
    • 34
  • Tanja Heftrich
    • 10
  • J. Heyse
    • 35
  • D. G. Jenkins
    • 20
  • E. Jericha
    • 13
  • K. Johnston
    • 3
  • Y. Kadi
    • 3
  • A. Kalamara
    • 27
  • T. Katabuchi
    • 36
  • P. Kavrigin
    • 13
  • A. Kimura
    • 34
  • N. Kivel
    • 7
  • U. Kohester
    • 37
  • M. Kokkoris
    • 27
  • M. Krtička
    • 15
  • Deniz Kurtulgil
    • 10
  • E. Leal-Cidoncha
    • 23
  • Claudia Lederer-Woods
    • 28
  • H. Leeb
    • 13
  • J. Lerendegui-Marco
    • 25
  • S. Lo Meo
    • 4
    • 5
  • S. J. Lonsdale
    • 28
  • R. Losito
    • 3
  • D. Macina
    • 3
  • J. Marganiec
    • 9
  • B. Marsh
    • 3
  • T. Martínez
    • 14
  • J. G. Martins Correia
    • 3
    • 30
  • A. Masi
    • 3
  • C. Massimi
    • 5
    • 38
  • P. Mastinu
    • 39
  • F. Matteucci
    • 40
    • 41
  • A. Mazzone
    • 1
    • 42
  • E. Mendoza
    • 14
  • P. M. Milazzo
    • 40
  • Federica Mingrone
    • 3
  • M. Mirea
    • 33
  • A. Musumarra
    • 6
    • 16
  • A. Negret
    • 33
  • R. Nolte
    • 43
  • A. Oprea
    • 33
  • N. Patronis
    • 44
  • A. Pavlik
    • 45
  • Luciano Piersanti
    • 21
    • 26
  • M. Piscopo
    • 6
  • A. Plompen
    • 35
  • I. Porras
    • 46
  • J. Praena
    • 25
    • 46
  • J. M. Quesada
    • 25
  • D. Radeck
    • 43
  • K. Rajeev
    • 32
  • Thomas Rauscher
    • 47
  • René Reifarth
    • 10
  • A. Riego-Perez
    • 24
  • S. Rothe
    • 18
  • P. Rout
    • 32
  • C. Rubbia
    • 3
  • J. Ryan
    • 18
  • M. Sabaté-Gilarte
    • 3
    • 25
  • A. Saxena
    • 32
  • J. Schell
    • 3
    • 18
  • P. Schillebeeckx
    • 35
  • S. Schmidt
    • 10
  • P. Sedyshev
    • 30
  • C. Seiffert
    • 3
  • A. G. Smith
    • 18
  • N. V. Sosnin
    • 18
  • A. Stamatopoulos
    • 27
  • T. Stora
    • 3
  • G. Tagliente
    • 1
  • J. L. Tain
    • 29
  • A. Tarifeño-Saldivia
    • 24
    • 29
  • L. Tassan-Got
    • 12
  • A. Tsinganis
    • 3
  • S. Valenta
    • 15
  • G. Vannini
    • 5
    • 38
  • V. Variale
    • 1
  • P. Vaz
    • 30
  • A. Ventura
    • 5
  • V. Vlachoudis
    • 3
  • R. Vlastou
    • 27
  • A. Wallner
    • 45
    • 49
  • S. Warren
    • 18
  • Mario Weigand
    • 10
  • C. Weiß
    • 3
  • C. Wolf
    • 10
  • P. J. Woods
    • 28
  • T. Wright
    • 18
  • P. Žugec
    • 19
  • The n_TOF Collaboration
  1. 1.INFN, Sezione di Bari, Dipartimento di FisicaBariItaly
  2. 2.Universit degli Studi di BariBariItaly
  3. 3.European Organization for Nuclear Research (CERN)MeyrinSwitzerland
  4. 4.ENEABolognaItaly
  5. 5.INFN, Sezione di BolognaBolognaItaly
  6. 6.INFN - Laboratori Nazionali del SudCataniaItaly
  7. 7.Paul Scherrer Institut, Villigen PSIVilligenSwitzerland
  8. 8.Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Institut fur KernphysikKarlsruheGermany
  9. 9.Uniwersytet LdzkiLodzPoland
  10. 10.Johann-Wolfgang-Goethe UniversitatFrankfurtGermany
  11. 11.European Commission, DG-EnergyLuxembourgBelgium
  12. 12.Centre National de la Recherche Scientifique/IN2P3 - IPNOrsayFrance
  13. 13.Atominstitut der Osterreichischen Universitaten, Technische Universitat WienViennaAustria
  14. 14.Centro de Investigaciones Energeticas Medioambientales y Tecnolgicas (CIEMAT)MadridSpain
  15. 15.Charles UniversityPragueCzech Republic
  16. 16.Dipartimento di Fisica e AstronomiaUniversit di CataniaCataniaItaly
  17. 17.CEA/Saclay - IRFUGif-sur-YvetteFrance
  18. 18.University of ManchesterManchesterUK
  19. 19.Department of Physics, Faculty of ScienceUniversity of ZagrebZagrebCroatia
  20. 20.University of YorkYorkUK
  21. 21.Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di PerugiaPerugiaItaly
  22. 22.Dipartimento di Fisica e GeologiaUniversit di PerugiaPerugiaItaly
  23. 23.Universidade de Santiago de CompostelaA CoruñaSpain
  24. 24.Universitat Politecnica de CatalunyaBarcelonaSpain
  25. 25.Universidad de SevillaSevillaSpain
  26. 26.Istituto Nazionale di Astrofsica - Osservatorio Astronomico d’AbruzzoTeramoItaly
  27. 27.National Technical University of Athens (NTUA)AthensGreece
  28. 28.School of Physics and AstronomyUniversity of EdinburghEdinburghUK
  29. 29.Instituto de Fsica CorpuscularCSIC-Universidad de ValenciaValenciaSpain
  30. 30.Instituto Superior TecncoUniversidade de LisboaLisbonPortugal
  31. 31.Joint Institute of Nuclear ResearchDubnaRussia
  32. 32.Bhabha Atomic Research Centre (BARC)MumbaiIndia
  33. 33.Horia Hulubei National Institute for Physics and Nuclear Engineering (IFIN-HH)Bucharest-MagureleRomania
  34. 34.Japan Atomic Energy Agency (JAEA)Tokai-muraJapan
  35. 35.European Commission JRC, Institute for Reference Materials and MeasurementsGeelBelgium
  36. 36.Tokyo Institute of TechnologyTokyoJapan
  37. 37.Institut Laue-Langevin (ILL)GrenobleFrance
  38. 38.Dipartimento di Fisica e AstronomiaUniversit di BolognaBolognaItaly
  39. 39.INFN - Laboratori Nazionali di LegnaroLegnaroItaly
  40. 40.Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di TriesteTriesteItaly
  41. 41.Dipartimento di AstronomiaUniversit di TriesteTriesteItaly
  42. 42.CNR - ICBariItaly
  43. 43.Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)BraunschweigGermany
  44. 44.University of IoanninaIoanninaGreece
  45. 45.Faculty of PhysicsUniversity of ViennaViennaAustria
  46. 46.Universidad de GranadaGranadaSpain
  47. 47.Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Astronomy and MathematicsUniversity of HertfordshireHatfieldUK
  48. 48.Institute for Materials Science and Center for Nanointegration, Duisburg-Essen (CENIDE)University of Duisburg-EssenEssenGermany
  49. 49.Research School of Physics and EngineeringAustralian National UniversityCanberraAustralia

Personalised recommendations