A～30丰质子核性质研究
Study on the Property of Proton-rich Nuclei (A～30)
加速器和探测器技术的迅猛发展使得加速远离口稳定线的放射性束流(Radioactive Ion Beam)成为可能,通过对高同位旋核的反应机制和结构特性的研究发现了一系列新现象,如奇异核的晕(皮)结构、新的幻数,新的形变区,高自旋的超形变和巨超形变核、软模式巨共振现象等.自从11Li、11Be等中子晕核发现以来,利用放射性次级束来研究远离稳定线核的结构就成为当前核物理研究中的重要前沿之一.核反应总截面是描述原子核反应基本特征的一个很重要的物理量,从中可以得到有关核反应、核结构和核内核子分布的信息,同时它也是现有奇异核束流条件下易于测量的物理量之一.我们在本论文中以中能区放射性核束反应总截面的实验测量为线索,系统地阐述了利用次级束来研究晕或皮结构的最新进展,并对其中的一些重要问题进行了比较深入的实验和理论研究.我们在HIRFL+RIBLL上测量了中能区的丰质子核23Al、27P及其临近核轰击12C靶反应的σR.结果显示23AI的R实验值比邻近核有明显的反常增加,结合23AI非常小的质子分离能(Sp=0.125MeV),第一次从实验上提出23AI核可能存在质子晕结构.同时,我们的实验结果还显示27P可能具有质子晕结构,而17F可能是质子皮核.我们发展一个新的实验方法(透射一输运法),能同时进行核反应总截面σR、单(双)核子剥离截面σn、σ2n和碎裂反应产物动量分布的实验测量.基于透射一输运法,我们2002年在兰州近代物理研究所的HIRFL一RIBLL上, 测量了31,32 Cl及其附近30,315和29P的aR及其相应的碎裂反应产物动量分布.通过综合分析这些核的aR和碎裂反应产物动量分布宽度的变化趋势,可以研究在31CI或其临近核中是否存在质子晕或皮结构,并探讨.和动量分布作为晕或皮结构判据的有效性和一致性,实验数据正在分析之中.2004年4月份在日本RIKEN实验室的次级束流装置RIPS上,采用透射一输运法,同时测量23AI的σR、σn值和及其核芯22Mg的动量分布宽度,实验数据也在分析之中.我们对统计擦碎模型(SAA)的计算方法进行修正和优化,并引入参数化的介质中核子一核子碰撞截面和核物质密度分布弥散度,使其可以比较成功地同时描述从中能到高能下碎裂反应产生同位素分布的实验截面,并能计算和拟合远离峰位(丰质子侧及丰中子侧)、很低截面的同位素分布.对同位素分布的计算能力从3个量级推高到10个量级,甚至更高,这对于研究远离稳定线核素的产生是非常重要的.我们还讨论碎裂反应的实验及其碎裂反应中的一些新的现象如ISOSCALING,并用SAA模型对碎裂反应产生的同位素分布做了细致地计算.我们引入BUU模型弓}入到核反应总截面σR的计算中,系统计算了相对论能区归一的中能区σR的能量与同位旋依赖关系.通过Glauber和BUU模型的分析,也说明差异因子d分析方法对核的晕或皮结构特别敏感.我们进一步发展了BuU模型来同时研究核反应截面R和各种碎裂反应截面σ1n(σ2n),其中RMF模型计算得到的密度分布被引入来代替通常使用的方型密度分布,这样没有任何可调参数的BUU模型可以很好地同时拟合多种反应系统的σR、σ1n(σ2n)实验值.这里σ1n(σ2n)通过晕核和核芯核的σR的差来计算.我们用BUU模型研究了轻核引起核反应的反应总截面,很好地拟合了实验数据,并提取了相互作用半径与参数化Shen公式进行了对比,二者是一致的,并探讨了BUU中系统大小、试验粒子数与反应总截面的关系.
- 作者：
- 钟晨
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2004年
- 导师姓名：
- 沈文庆
- 关键词：
- 放射性核束反应；丰质子核；实验测量
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