CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2020年
奇异核(~(12,14)Be、~8B)核物质密度分布的提取及其应用
蔡晓鹭
Subtype博士
Thesis Advisor徐望
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline粒子物理与原子核物理
Keyword12 14be 8b 核反应截面 核物质密度分布 Glauber模型 退激分支比 189os Ssrf
Abstract上个世纪80年代,随着加速器和探测器技术的迅猛发展,借由放射性束流为炮弹核轰击稳定核,人们揭示了关于奇异核的一系列奇异现象与特性。在此过程中人们也陆续提出许多新的方法与理论模型来研究奇异核的内部结构。其中,核反应总截面σR的测量结合Glauber模型是最基本、最成熟的研究手段之一。近年来,M. Fukuda等人对传统的Glauber模型进行了改进,发展了一套修正的Glauber模型(Modified Optical Limit Glauber model,简称MOL)。该模型可以在几十MeV/nucleon至1GeV/nucleon的能量区间内给出与实验数据相差仅1%-2%的核反应截面计算值。近年来利用核反应总截面测量并结合MOL,诸多奇异核如8Li、17Ne和22C等原子核的核物质密度分布得到了精确确定。该方法目前仍然是研究奇异核物质密度分布十分成熟有效的方法。因此我们提出利用该方法来研究我们所感兴趣的奇异核12,14Be和8B。 首先,12Be集合了诸多奇异核的奇特性质于一身,近十年了涌现了许多针对12Be的出色工作,其中围绕12Be基态结构特别是基态组分的研究吸引了较多关注。目前关于12Be基态组分的研究在p波还是s波占主导的问题上仍有较大分歧。通过12Be核物质密度分布的提取有望解决这一问题。而目前已有的12Be核物质密度分布结果不确定度较大,无法用于准确提取12Be基态组分。因此,仍亟需更多的实验研究来确定12Be的核物质密度分布。而对于14Be,目前的实验数据还不足以用来唯一确定其基态结构形态“a core+2neutron”还是“a core+4neutron”。对其核物质密度分布的提取有望补充确定14Be基态结构形态所需要的信息,同时也可能用于研究14Be束缚的12Be核芯与自由状态的12Be之间的差异。 关于8B,其β+衰变是高能太阳中微子的主要来源。7Be(p,γ)8B俘获反应是解决太阳高能中微子问题的关键反应。这些高能太阳中微子的通量直接正比于低能区(Ec.m.=20keV)的7Be(p,γ)8B反应截面因子S17(E)。虽然过去的半个世纪里累积了大量实验数据,但目前S17(E)在低能区尚无法在实验上直接测量,已有的数据全部都在100keV以上。因此在天体物理感兴趣的几十keV能区,7Be(p,γ)8B俘获反应截面只能通过利用高能端的数据向低能端外推获得。然而不同模型给出的外推结果存在着20%以上的分歧,这使得S17(E)仍然是太阳模型中最不确定的输入参数。在直接辐射俘获模型(direct radioactive capturemodel)中,7Be(p,γ)8B反应的初态与算符已十分清楚,唯一不确定的就是其末态。而8B的核物质密度分布直接对应于该末态的波函数。因此8B的核物质密度分布十分重要。 鉴于此,我们提出利用测量反应总截面并用修正的Glauber模型提取核物质密度分布的方法来研究奇异核12,14Be和8B。首先,本课题对测量30-50MeV/nucleon下12,14Be与C和Al的核反应总截面的实验可行性进行了细致研究,并优化和给出了详细的实验方案;然后利用790MeV/nucleon的12Be与C的相互作用截面数据和单粒子模型计算大致确定了12Be基态s组分的上限为58%,从而验证了利用12Be核物质密度分布提取其基态s组分的可行性。若利用我们提出的12Be核反应截面测量实验预期得到的数据,12Be基态s组分的提取精度将有望达到9%。此外,本课题在合作组大阪大学M. Fukuda课题组测量的30-110MeV/nucleon区间8B与Be、C和Al的核反应总截面数据基础上,用谐振子分布(Harmonic Oscillator distribution)和汤川势(Yukawa function)对8B的核物质密度分布进行了提取。 在本课题之外,我们还对189Os核能级退激分支比的确定进行了实验研究。我们建立了实验测量该分支比的方法学,并通过在上海光源BL13W1线站上进行的预实验验证了该方法学的可行性。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14752
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2020年
Recommended Citation
GB/T 7714
蔡晓鹭. 奇异核(~(12,14)Be、~8B)核物质密度分布的提取及其应用[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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