Введение к работе
Актуальность темы исследования. Упругое рассеяние является простейшей ядерной реакцией между ядром-снарядом и ядром-мишенью и наряду с этим является важным источником информации о ядерных свойствах. Как правило, большинство ядерных реакций характеризуются той или иной степенью поглощения, связанного с убыванием потока частиц в упругом канале. В области тяжелых ионов при средних энергиях поглощение является сравнительно небольшим, и проявляются преломляющие эффекты, которые еще называют ядерной радугой по аналогии с атмосферной радугой. Изучение преломляющих эффектов основывается на исследовании ядро-ядерного потенциала, в частности на малых расстояниях взаимодействия, и изучении свойств ядерной материи. Исследование ядерной радуги возможно в рамках двух подходов: квантового и квазиклассического. Для описания ядерной радуги используются понятия, заимствованные из оптики: дифракция Фраунгофера, функция отклонения, угол радуги, Эйри минимумы, которые получаются из функции Эйри, представляющей собой чередование минимумов и максимумов в дифракционной картине упругого рассеяния. Условие поглощения ограничивает выбор пар взаимодействующих ядер. Как правило, выбирают магические ядра для сталкивающихся пар: Не, С, О, Са, РЬ.
10 10 1 \ 1 \
Использование симметричных пар таких, как С+ С и 0+ О, имеет свое преимущество: более легкое измерение, чем для несимметричных систем. Но угловые распределения упругого рассеяния ограничены углом 90 из-за координатной симметрии. Выбор ядра О в качестве одного из взаимодействующих ядер дает возможность получения меньшего поглощения по сравнению с другими несимметричными системами. Угловой диапазон при рассеянии несимметричных систем значительно увеличивается. В этом случае наиболее перспективным для изучения является система 0+ С [1]. Оптическая модель не позволяла достаточно хорошо описать экспериментальные данные угловых распределений в области больших углов рассеяния, где наблюдается аномальное поведение сечения рассеяния. Требовалась модификация модели, которая разрешила бы эту проблему. В последствии было предложено введение в выражение потенциала взаимодействия дополнительного слагаемого - потенциала отталкивающего кора [2, 3, 4]. Указанная модификация не всегда давала желаемое описание экспериментальных данных. Позднее было сделано предположение, что в области больших углов рассеяния значительную роль играет другой механизм реакции: упругая передача а -частицы. В данной работе для учета этого процесса предлагается использование комбинированного метода: в области малых и средних углов рассеяния описание проводится в рамках оптической модели, а в области больших углов рассеяния - методом искаженных волн (МИВ) с нулевым радиусом действия ядерных сил. Суть приближения нулевого радиуса действия ядерных сил для реакции А(а,Ь)В заключается в
том, что частица b испускается в той же точке, в которой поглощается частица а. Радиус взаимодействия, приводящий к реакции, равен нулю.
Изучение свойств ядерной системы с отталкивающим кором сводится к определению величины коэффициента сжатия ядерной материи, которая, как правило, зависит от взаимодействующих ядер и энергии ядра-снаряда.
В рамках а-кластерной модели ядра Си О можно рассматривать как состоящие из 3-х и 4-х а-частиц соответственно. В связи с этим возникает вопрос о распределении а-частиц в указанных ядрах. При описании угловых распределений в рамках а-кластерной модели в данной работе делается вывод, что а-частицы сосредоточены вблизи поверхности ядра О, что подтверждается результатами полученными в работах [5,6]. Предполагается аналогичное распределение а -частиц в ядре С.
Цель работы и задачи исследования. Главная цель, которой была посвящена данная работа, заключается во всестороннем описании угловых распределений упругого рассеяния систем 0+ С и 0+ О при энергиях Елаб= 132-281 МэВ и 87.3-480 МэВ соответственно. Для этого был решен ряд задач:
Нахождение ядро-ядерного потенциала взаимодействия рассматриваемых систем в рамках оптической модели с параболическим /-зависимым отталкивающим кором.
Проверка адекватности использующегося потенциала с параметрами, полученными путем сравнения с экспериментальными данными.
Для рассматриваемых систем вычисление коэффициента сжатия К ядерной материи с целью изучения её свойств.
Описание резонансной структуры, которая наблюдается в функции возбуждения системы 160+160 при углах Оцм= 49.3, 60, 69.8, 80.3, 90, в рамках оптической модели с отталкивающим кором.
Исследование влияния обмена а-частицей в упругом рассеянии двух сталкивающихся ядер в области больших углов рассеяния в рамках комбинированного метода описания экспериментальных данных.
Изучение распределения а-частиц в ядре О в рамках а-кластерной модели.
Метод исследования. В работе проводится теоретический метод исследования, который заключается в выдвижении предположений и проведении расчетов.
Достоверность полученных результатов. Результаты, полученные в данной работе, согласуются с литературными данными.
Научная новизна и значимость работы.
1. Впервые проведено описание угловых распределений упругого рассеяния
систем 1бО+12С при энергиях Елаб=132-281 МэВ и 1бО+1бО при энергиях
Елаб= 124-480 МэВ в рамках оптической модели с отталкивающим кором.
2. Впервые проведено описание экспериментальных данных систем 0+ С и
0+ О с учетом обмена а-частицей в области больших углов рассеяния при
различных энергиях.
3. Впервые исследовано распределение плотности а-частиц в ядре О в рамках
а-кластерной модели. Обнаружено, что а-частицы сосредоточены вблизи
поверхности ядра О. Делается предположение об аналогичном распределении
а-частиц в ядре С.
Теоретическая и практическая ценность. Полученное описание экспериментальных данных упругого рассеяния рассматриваемых систем однозначно подтверждает значимую роль упругой передачи а-частицы в области больших углов рассеяния. Также исследование упругого рассеяния системы 0+ О в рамках а-кластерной модели доказывает, что а-частицы распределены вблизи поверхности ядра О. Этот вывод позволяет предположить о
подобном распределении а-частиц в ядре С.
Апробация работы. Результаты диссертации были представлены на следующих конференциях:
6-я Международная конференция (ICNRP'07) "Ядерная и радиационная физика", Алмата, Казахстан, 4-7 июня, 2007.
LVII International conference on nuclear physics "Nucleus 2007", Воронеж, 25-29 июня, 2007.
58-я Международная конференция "Ядро-2008. Проблемы фундаментальной ядерной физики. Разработка ядерно-физических методов для нанотехнологий, медицинской физики и ядерной энергетики".
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 5 работах. Список публикаций приведен ниже.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав и заключения. Общий объем диссертации - 66 страниц, включая библиографию из 84 наименований. Диссертация содержит 21 рисунок и 8 таблиц.
Вклад автора. Автор в значительном объеме проводил обработку экспериментальных результатов. Также существенен его вклад в подготовку публикаций.
