Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Forskere rapporterer om en ny tilgang til at udlede protonradier fra ladningsændrende reaktioner

Den ladningsskiftende reaktion (CCR) observeret i eksperimentet består af to dele. Den direkte protonfjernelsesproces (σ driect ), repræsenterer den dominerende del i CCR og kan beregnes med en god præcision med teoretiske modeller. I denne proces fjernes proton(er) direkte i reaktionen, som dominerer CCR'erne. Den anden, protonfordampningsprocessen (σ evap ) efter direkte neutronfjernelse, er en to-trins proces. Kun neutron(er) fjernes i det direkte reaktionstrin, hvilket efterlader en resterende kerne i en stærkt exciteret tilstand. Den resterende kerne gennemgår derefter et kaskadehenfald ved at fordampe ladede partikler (normalt protoner). Kredit:Science China Press

En undersøgelse målte systematisk det ladningsændrende reaktionstværsnit af 24 lette kerner på kulstof- og brintmål ved GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research i Tyskland.



Holdet konkluderede, at den ladningsændrende reaktionsmåling skulle omfatte et ekstra bidrag fra protonfordampningsprocessen, udover den direkte protonfjernelsesproces, som kan beskrives inden for rammerne af Glauber-modellen. Resultaterne forklarer problemet i ladningsændrende reaktionsstudier, hvor eksperimentelt målte tværsnit altid er højere end forventet ud fra teoretiske modeller.

"Kan man konsekvent behandle de eksperimentelle data om forskellige reaktionsmål ved at udlede nukleare ladningsradier fra ladningsændrende reaktioner? Hvad mangler der stadig i den nuværende modelanalyse? Vi behandlede disse spørgsmål med nye nøjagtige data ved 900A MeV," siger Sun.

Forskerne fandt en robust sammenhæng mellem bidraget til målingen fra protonfordampningsprocessen lige efter neutronfjernelsesprocessen og nukleonseparationsenergien, en iboende egenskab ved selve kernen. Denne korrelation formodes at være gyldig for forudsigelser af de fleste eksotiske nukleare systemer (i det mindste for de p-skal nuklider af interesse i papiret), da den opnås ved interpolation.

Der eksisterer lineære forhold mellem forholdet mellem målte tværsnit og teoretiske forudsigelser for de ladningsændrende reaktioner af forskellige kerner, dvs. , andelen af ​​protonfordampningsprocessen og nukleonseparationsenergien for den kerne (S1 ). De farvede symboler repræsenterer de stabile kerner med velkendte ladningsradier. Radierne af de ustabile kerner, repræsenteret af de semi-transparente symboler, kan ekstraheres ved interpolation i stedet for ekstrapolation. Protonfordampningsprocessen lige efter neutronfjernelsen kan tegne sig for 10 % – 15 % af CCR-tværsnit for kulstofmåltilfældet og 20 % – 30 % for brintmåltilfælde. Kredit:Science China Press

Dette gjorde det muligt for forskerne for første gang i samme ramme at udtrække punkt-protonfordelingsradier for kerner fra data om ladningsændrende reaktioner på forskellige reaktionsmål, især for de eksotiske kerner, som næppe var tilgængelige ved hjælp af andre eksperimentelle tilgange .

De opnåede konsistente resultater for nukliderne med lige protontal. For de mest neutronrige kerner med ulige protontal synes der at eksistere systematiske forskelle i radier udtrukket fra to måldata, dvs. kulstofmåldataene giver lidt større radier end brintmåldataene. Dette kan pege på effekten af ​​forskellige hadronsonder eller punkt-protonfordelingsformen af ​​eksotiske kerner.

Artiklen er offentliggjort i tidsskriftet Science Bulletin , og denne undersøgelse blev ledet af Prof. Baohua Sun (School of Physics, Beihang University) og Prof. Isao Tanihata (School of Physics, Beihang University and Research Center for Nuclear Physics (RCNP), Osaka University).




Varme artikler