从晕中子核引起核反应中提取对称势

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1、第31卷第2期高能物理与核物理Vol.31,No.22007年2月HIGHENERGYPHYSICSANDNUCLEARPHYSICSFeb.,2007从晕中子核引起核反应中提取对称势*1,2,3;1)1,31,31,3刘建业肖国青左维李希国1(中国科学院近代物理研究所兰州730000)2(天水师范学院数理信息学院基础物理研究所天水741000)3(重离子加速器国家实验室原子核理论中心兰州730000)摘要利用同位旋相关量子分子动力学理论研究了中子晕核引起核反应机制中重要的同位旋效应以提取对称势.因为同位旋相关量子分子动力学理论中的相互作用和介质中核子{核子碰撞截面都灵敏地依赖于碰撞系统的密度

2、分布,本项研究工作基于中子晕核扩展的密度分布.该密度分布包含了反应机制中同位旋效应和疏散内部结构的平均特征.为了弄清楚晕核引起核反应机制的同位旋效应,在完全相同的入射道条件下,比较了由中子晕核炮弹引起的同位旋效应和由相等质量的稳定核炮弹引起同位旋效应.结果发现中子晕核炮弹引起的发射中子{质子比和同位旋分馏比明显大于相等质量稳定弹核产生的结果.因而可以通过理论结果与实验数据的系统比较提取对称势.关键词中子晕核同位旋效应对称势同位旋分馏比发射中子{质子比1引言2理论模型[22

3、25]2.1同位旋相关量子分子动力学理论(IQMD)通过理论和实验对于晕核反应机制和结构晕现象IQMD中相互作用如下的研究

4、发现,晕核子小的分离能、扩展的密度分布和[1

5、21]SkyCoulSymYukMDIPauli窄的动量分布是晕核的主要特征.晕核反应机制U(½)=U+U+U+U+U+U;研究主要集中在库仑位垒附近原子核碎裂、转移、熔(1)SkyYukPauli合和弹散等精细反应机制问题上.理论研究主要基于其中U,U和U分别是Skyrme势、Yukawa直接反应和道耦合理论来研究精细反应机制.然而反势和Pauli势如下µ¶µ¶°应机制同位旋效应的平均特征,如发射中子{质子比Sky½½U=®+¯;(2)和同位旋分馏比同位旋效应的平均特征未被研究.因p0½0µ¶.µ¶为中子晕核具有明显扩散的密度分布,而通过依赖于Y

6、ukjr1¡r2jjr1¡rjU=t3exp;(3)密度分布的重离子碰撞理论

7、

8、同位旋相关量子分子mm动力学理论将重要的同位旋效应引入反应机制.例如µ¶3hPauli本文通过计算中子晕核引起核反应发射中子{质子比U=Vpqp£00µ¶和同位旋分馏比将重要的同位旋效应表现出来.这个(r¡r)2(P¡P)21212exp¡¡±p;(4)研究结果建议,从实验上测量以上两个物理观量的同2q22p2ipj00(位旋效应来研究中子晕核引起反应机制同位旋效应的1中子{中子或质子{质子±p=:平均特征和提取对称势.ipj0中子{质子2006{04{06收稿*国家重点基础研究发展计划项目(G2000077400

9、),国家自然科学基金重点项目(10435080,105350101),国家自然科学基金(10447006,10575075)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(KJCX2-SW-N02)资助1)E-mail:liujy@lzb.ac.cn150

10、154第2期刘建业等：从晕中子核引起核反应中提取对称势151MDIU是动量相关势,子密度分布.图中实线和虚线分别表示中子和质子密MDI2½度分布,粗线和细线分别表示晕核和稳定核的密度分U=t4ln[t5(P1¡P2)+1]:(5)½0布.与6Li和8Li相比,很清楚,中子晕核6He和8He表Sym对称势U如下现出明显扩展的中子密度分布.用同样的理论计

11、算Sym了这些原子核的中子、质子均方半径、结合能和中U1=cF1(u)±¿z;(6)子{质子比放于表1中.与相等质量稳定弹核相比,中symU0=0:0;(7)68子晕核He和He有大的中子均方半径,大的中子{质其中(子比和小的结合能.图1和表1中,中子晕核的晕特征1中子¿z=;一定会通过扩展的密度分布将重要的同位旋效应引入¡1质子反应机制.½½n¡½p½n¡½pF1(u)=u和u=.±==.½;½0;½n和½0½n+½p½½p分别是总的,正常的,中子和质子密度.经验的密度相关的介质中核子{核子碰撞截面[27,28]为µ¶½medfree¾=1+®¾;(8)NNNN½0其中®=¡0:2.重离子碰

12、撞系统密度分布如下µ¶2图1晕核6He,8He和稳定核6Li和8Li的中子和¡3=2(r¡ri)½i(r)=(2¼L)exp¡;(9)2L质子密度分布密度可以通过相空间分布几率fi(r;P)来计算.这里表1以上4个原子核中子、质子均方半径、结合µ2¶能和中子{质子比¡3(r¡ri)2L2fi(r;P)=(h¼)exp¡2L¡h2(P¡Pi);Ebin/(MeV/nucleon)Rn/fmRp/fm