Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
12C+12C, E = 240 MeV
lab
A1
Elastic Far-side
Inelastic (2+) Far-side
K=2 K=0 K=-2
A1K=2
A1K=0
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiờn Cựu Hiằu Ựng Cưu Vỗng Hôt Nhõn Trong Tỏn Xô Hôt 12C−12C Và 16O−12C -
Nghiờn Cựu Hiằu Ựng Cưu Vỗng Hôt Nhõn Trong Tỏn Xô Hôt 12C−12C Và 16O−12C -
Nghiờn Cựu Hiằu Ựng Cưu Vỗng Hôt Nhõn Trong Tỏn Xô Hôt 12C−12C Và 16O−12C -
Chương 3 Nghiờn Cựu Cơ Chá ChuyºN Α Trong Tỏn Xô 16O−12C -
Chương 3 Nghiờn Cựu Cơ Chá ChuyºN Α Trong Tỏn Xô 16O−12C -
Chương 3 Nghiờn Cựu Cơ Chá ChuyºN Α Trong Tỏn Xô 16O−12C
Xem toàn bộ 152 trang tài liệu này.
A1K=-2
100
Mott
10-1
d /d
10-2
10-3
10-4
10-5
102
(mb/sr)
101
100
d /d
10-1
10-2
10-3
10-4
0 20 40 60 80 100
c.m.(deg)
Hình 2.11: Mụ tÊ số liằu tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi (đướng liãn nột) đối vợi trÔng thỏi kớch thớch cơa 12C tÔi năng lưủng Elab = 240 MeV theo phương phỏp CC. Kát quÊ tớnh toỏn đưủc so sỏnh vợi dỳ liằu thỹc nghiằm [12, 13]. Đướng gÔch-chĐm, chĐm, và gÔch-chĐm-chĐm lƯn lưủt là tiát diằn tương tựng vợi cỏc biờn đở con K = 2, 0 và -2. Đướng gÔch nối là tiát diằn cơa thành phƯn Far-side cơa tỏn xÔ đàn hỗi (2.2) và phi đàn hỗi (2.6).
Airy đ tiát diằn phi đàn hỗi bà nhũe so vợi tiát diằn khụng đàn hỗi. Kát quÊ tớnh toỏn cũng cho thĐy sỹ chiám ưu thá cơa tiát diằn Far-side đ cỏc gúc vứa và lợn đ cÊ tiát diằn đàn hỗi và khụng đàn hỗi. Do đú, sỹ nhũe đi cơa cỹc tiºu Airy A1 đ tiát diằn khụng đàn hỗi chưc chưn khụng phÊi do sỹ giao thoa giỳa biờn đở Near/Far-side. Vỡ vêy sỷ dửng phõn tớch Near/Far-side truyãn thống khụng thº giÊi thớch đưủc vĐn đã này.
75
76 Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
16O+12C, E = 200 MeV
lab
Elastic Far-side
A1
Inelastic (2+) Far-side
K=2 K=0 K=-2
A1K=2
A1K=0
A1K=-2
100
10-1
R
10-2
d /d
10-3
10-4
10-5
10-6
102
101
(mb/sr)
100
10-1
10-2
d /d
10-3
10-4
10-5
0 20 40 60 80 100 120
c.m.(deg)
Hình 2.12: Tương tỹ như đ Hỡnh 2.11 nhưng cho tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi 16O−12C tÔi Elab = 200 MeV [7, 29].
Chỳng ta cú thº thĐy đ khai triºn mđ rởng súng riờng phƯn cơa biờn đở tỏn xÔ phi đàn hỗi (1.54), tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi đ mởt gúc tỏn xÔ cho trược chựa đúng gúp tứ cỏc biờn đở con cơa cỏc súng riờng phƯn khỏc nhau
(Lγ Lβ ) khi spin cơa trÔng thỏi kớch thớch khỏc khụng (Iγ 6= 0). Đối vợi
1
tỏn xÔ phi đàn hỗi cơa hằ 12C−12C đán trÔng thỏi kớch thớch 2+ cơa 12C đưđc
ch¿ ra đ Hình 2.11. Ùng vợi mội súng riờng phƯn Lβ , biờn đở tỏn xÔ phi đàn hỗi chựa sỹ chỗng chêp cơa ba biờn đở con K vỵi K = Lγ − Lβ = −2, 0, 2 (xem phương trình (2.10)). Cỏc tiát diằn tỏn xÔ khụng đàn hỗi thành phƯn ựng vợi ba biờn đở con K đưủc tớnh toỏn như đ phƯn dượi cơa Hỡnh 2.11.
76
Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
Bơng cỏch theo dừi sỹ tián húa theo gúc cơa thành phƯn Far-side đ gúc trung bỡnh và lợn, chỳng tụi xỏc đành cỹc tiºu Airy A1 đƯu tiờn cơa tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi cho trướng hủp biờn đở con K = 0 là θcm ≈ 40◦, và trớ này rĐt gƯn vợi và trớ cơa cỹc tiºu Airy A1 đ tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi. M°c dự kát quÊ tớnh toỏn tiát diằn phi đàn hỗi tờng văn cú thº đưủc quan sỏt mởt phƯn nhọ cũn lÔi cơa A1 vợi K = 0, nhưng nú khụng đưủc quan sỏt thĐy trong dỳ liằu thỹc nghiằm. Hai tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn cơa hai biờn đở con cũn lÔi (K 6= 0) cho thĐy sỹ dàch chuyºn cĐu trỳc cƯu vỗng, trong đú và trớ cỹc tiºu Airy A1 xỏc đành tÔi θc.m. ≈ 33◦ và 52◦ lƯn lưủt tương ựng tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K = 2 và K = −2. Chỳng ta cú thº thĐy rơng hai cỹc tiºu A1 cơa tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn này khụng cũn dĐu vát trờn tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi tờng.
1
Bực tranh tương tỹ cú thº đưủc nhỡn thĐy trong kát quÊ tớnh toỏn CC cho tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi 2+ cơa 12C trờn hằ 16O−12C tÔi Elab = 200 MeV (Hình 2.12). Trong khi điºm cỹc tiºu A1 nời bêt nơm đ θc.m. ≈ 65◦ đ tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi, nú dướng như bián mĐt đ tiát diằn tỏn xÔ khụng đàn hỗi. Hiằu ựng tương tỹ như vêy cũng đưủc tỡm thĐy trong cỏc kát quÊ
1
cơa tớnh toỏn CC trược đú trong phõn tớch tỏn xÔ phi đàn hỗi 2+
trờn hằ
16O−12C [82, 83]. Tương tỹ như đó thÊo luên đối vợi hằ 12C−12C, ba dÔng dao đởng Airy khỏc nhau cú thº đưủc nhỡn thĐy đ tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi thành phƯn cơa hằ 16O−12C vợi biờn đở con K = 2, 0, −2. Ta cú A1 nơm đ θc.m. ≈ 49◦, 62◦, và 84◦ tương ùng vỵi K = 2, 0, −2. Mởt lƯn nỳa, và trớ cơa A1 vợi K = 0 khỏ gƯn vợi và trớ cơa A1 đ tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi 16O−12C. Như vêy tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi tờng chựa ba biờn đở con K, nhưng sỹ giao thoa lằch pha giỳa chỳng làm nhũe đi cĐu trỳc cỹc tiºu tiºu Airy A1 cơa cỏc tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn. Chỳng ta ch¿ cũn thĐy mởt phƯn nhọ cũn lÔi A1 cơa biờn đở con vợi K = 0 đ tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi (đướng liãn nột phƯn dượi cơa Hỡnh 2.12) nhưng khụng đưủc nhỡn thĐy rừ ràng đ dỳ liằu thỹc nghiằm. Túm lÔi kát quÊ phõn tớch CC cơa chỳng tụi đưủc dỹa trờn phương phỏp tỏch cỏc biờn đở con K thº hiằn đ Hỡnh 2.11 và 2.12 giÊi thớch mởt cỏch tỹ nhiờn tÔi sao cĐu trỳc cƯu vỗng hÔt nhõn bà triằt tiờu mÔnh
77
78 Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
1
trong dỳ liằu tỏn xÔ phi đàn hỗi đối vợi trÔng thỏi 2+ cơa 12C đ hằ 12C−12C và 16O−12C tÔi cỏc năng lưủng tương ựng Elab = 240 và Elab = 200.
16O+12C, E
lab
= 200 MeV
A3
A2
A1
Elastic Far-side
Inelastic (2+) Far-side
K=2 K=0 K=-2
A2
K=2
A2K=-2 A1
A1K=2
K=0 A1
K=-2
A2K=0
101
100
R
10-1
d /d
10-2
10-3
10-4
102
(mb/sr)
101
100
d /d
10-1
10-2
10-3
0 20 40 60 80 100 120
c.m.(deg)
Hình 2.13: Cỏc kát quÊ tớnh toỏn CC tương tỹ như đ Hỡnh 2.12 nhưng vợi tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi cú cướng đở hĐp thử cơa phƯn Êo giÊm
W → W0/3.
Đº làm rừ cĐu trỳc Airy cơa cỏc tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K, chỳng tụi giÊm cướng đở phƯn Êo OP nhơm làm tăng tiát diằn cơa thành phƯn Far-side. Kát quÊ tớnh toỏn CC cơa tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi 16O−12C đ 200 MeV vợi OP cú cướng đở phƯn Êo W0→ W0/3 đưđc v³ đ Hình 2.13. Chỳng ta cú thº ch¿ ra trờn tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi toàn bở mụ hỡnh cƯu vỗng hÔt nhõn bao gỗm cỹc tiºu chớnh Airy (A1), và cỹc tiºu thự
78
Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
cĐp (A2), thự ba (A3). Ta cũng cú thº thĐy cựng cĐu trỳc cỹc tiºu Airy trong ba tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi thành phƯn K = −2, 0, 2 nhưng cỏc và trớ cơa cỹc tiºu Airy bà dàch chuyºn vã gúc nhọ hơn khi K = 2 và gĩc lỵn hơn khi K = −2. Cũng cƯn nhĐn mÔnh lÔi rơng dÔng cĐu trỳc Airy trong tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn vợi K = 0 văn tương tỹ như trong tỏn xÔ đàn hỗi.
Nguyên nhân vì chúng cùng pha vỵi Lγ = Lβ . Khi K 0, sỹ giao thoa lằch
pha cơa cỏc súng riờng phƯn vợi Lγ 6= Lβ làm mớ cĐu trỳc cỹc tiºu Airy lăn
1
nhau trong tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi 2+. Bđi vỡ tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K = 0 lợn hơn đỏng kº so vợi nhỳng tiát diằn thành phƯn K = ±2 đ
cỏc gúc vứa và lợn. PhƯn cũn lÔi cỹc tiºu A1 cơa tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K = 0 bõy giớ đưủc quan sỏt rừ trong tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi tờng (đướng liãn nột đ phƯn dượi cơa Hỡnh 2.13) khi đở hĐp thử giÊm W0→ W0/3 đưủc sỷ dửng trong phộp tớnh CC. Trờn thỹc tá, vai cƯu vỗng rởng theo sau cỹc tiºu A1 vợi trướng hủp K = 0 văn hiºn thà trong dỳ liằu đo đưủc tÔi
1
Elab = 200 MeV đối vợi tỏn xÔ phi đàn hỗi 16O−12C đán trÔng thỏi 2+cơa
12C (xem phƯn dượi cơa Hỡnh 2.12). Cỏc phõn tớch trờn cho thĐy, khụng cú mụ hỡnh cĐu trỳc Airy duy nhĐt cơa cƯu vỗng hÔt nhõn trong tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi đối vợi trÔng thỏi kớch thớch hÔt nhõn cú spin khỏc khụng. Ch¿ cú cỏc tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K như đ (2.12) và (2.13) là cú cĐu trỳc trỳc Airy đưủc xỏc đành tương tỹ như đ tỏn xÔ đàn hỗi.
2
1
M°c dự khụng cú dỳ liằu thỹc nghiằm tỏn xÔ phi đàn hỗi 16O−12C tợi cỏc trÔng thỏi kớch thớch 0+ (Hoyle) và 3− ( tương ựng tÔi Ex ≈ 7.65 và 9.64
MeV), phõn tớch CC tỏn xÔ phi đàn hỗi 16O−12C ựng vợi cỏc trÔng thỏi này
nờn đưủc quan tõm cho viằc khÊo sỏt mụ hỡnh cƯu vỗng hÔt nhõn. Do đú chỳng tụi tớnh toỏn CC cho tỏn xÔ phi đàn hỗi đ 200 MeV vợi trướng hủp
2
kích thích 0+
(Hoyle) và 3−1
cơa 12C. Cỏc tớnh toỏn này cũng sỷ dửng mêt
đở theo mụ hỡnh cĐu trỳc RGM [52] và OP tương tỹ như đó cho trong BÊng
2.3 nhưng đưủc hiằu ch¿nh lÔi nhơm mụ tÊ tốt dỳ liằu tỏn xÔ đàn hỗi. Cỏc kát quÊ đưủc ch¿ ra đ Hỡnh 2.14. Ta cú thº thĐy đ phƯn phớa trờn cơa Hỡnh
2.14 rơng đúng gúp phƯn khỳc xÔ (Far-side) cũng chiám ưu thá đ cỏc gúc vứa và lợn trong tỏn xÔ phi đàn hỗi cơa trÔng thỏi Hoyle. Trong trướng hủp này K = 0 (ho°c Lγ= Lβ ), dăn đán khụng cú giao thoa cơa cỏc tiát diằn phi
79
80 Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
102
101
100
10-1
10-2
10-3
10-4
(mb/sr)
10-5
10-6
d /d
102
101
100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
16O+12C, E
Lab
= 200 MeV
0+ (7.65 MeV)
Farside
A1
3- (9.64 MeV)
Far-side K=3
K=1 K=-1 K=-3
A1K=-1
0 20 40 60 80 100 120 140
c.m.(deg)
Hình 2.14: Cỏc tớnh toỏn CC cho tỏn xÔ phi đàn hỗi đán trÔng thỏi kớch
thích 0+ (phƯn trờn) và 3− (phƯn dượi) cơa 12C trờn hằ tỏn xÔ 16O−12C tÔi
2 1
Elab = 200 MeV.
đàn hỗi vợi K khỏc nhau. Như mởt hằ quÊ, ta s³ quan sỏt đưủc cỹc tiºu Airy A1 sõu và rừ tương tỹ như đ tỏn xÔ đàn hỗi (xem phƯn trờn cơa Hỡnh 2.12 và 2.14). Trong phõn tớch CC tương tỹ trờn tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi cơa hằ tỏn xÔ α +12C cơa Ohkubo và cởng sỹ [26] cho thĐy rơng cĐu trỳc
2
cƯu vỗng hÔt nhõn cơa tỏn xÔ phi đàn hỗi vợi kớch thớch 0+
đưđc quan sát
1
rừ so vợi trÔng thỏi 2+
và 3−1. Ohkubo và cởng sỹ đó cho rơng nguyờn nhõn
là do sỹ khỳc xÔ mÔnh gõy ra bđi cĐu trỳc cửm 3α cơa trÔng thỏi kớch thớch
0
2
2
+ cơa 12C. Qua kát quÊ phõn tớch cho trÔng thỏi kớch thớch 0+
đ hằ tỏn xÔ
16O−12C tÔi Elab = 200 MeV, chỳng ta cú thº thĐy rơng rơng viằc quan sỏt
80
Chương 2 Nghiờn cựu hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ hÔt 12C−12C và 16O−12C
2
2
rừ cĐu trỳc cƯu vỗng hÔt nhõn đối vợi tỏn xÔ phi đàn hỗi cơa trÔng thỏi 0+ đ hằ tỏn xÔ α +12C rừ ràng cú nguyờn nhõn do khụng cú sỹ giao thoa cơa cỏc biờn đở con K đ kích thích 0+.
Đối vợi tỏn xÔ phi đàn hỗi cơa hằ 16O−12C ựng vợi trÔng thỏi kớch thớch
3−1cơa 12C, ta cú bốn biờn đở con ựng vợi K = −3 (Lγ= Lβ− 3), K =
1
−1 (Lγ = Lβ − 1), K = 1 (Lγ = Lβ + 1) và K = 3 (Lγ = Lβ + 3). Tớnh toỏn tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn cho bốn biờn đở con này đưủc trỡnh bày đ phƯn dượi cơa Hỡnh 2.14. Trong trướng hủp này, ta cú cỏc biờn đở con khụng khụng biºu hiằn rừ cĐu trỳc cƯu vỗng hÔt nhõn, trứ trướng hủp K = −1 nời bêt vợi cỹc tiºu Airy và vai cƯu vỗng rởng. Tương tỹ như đ trướng hủp tỏn xÔ phi đàn hỗi đán trÔng thỏi kớch thớch 2+, sỹ giao thoa cơa 4 biờn đở con
K dăn đán tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi tờng 3−1bà nhũe ra và khụng cũn thĐy
rừ cỹc tiºu Airy A1 cơa tiát diằn phi đàn hỗi thành phƯn K = −1. Cỏc kát quÊ phõn tớch tiát diằn tỏn xÔ phi đàn hỗi cho hằ 12C−12C và 16O−12C đó đưủc đăng trờn tÔp chớ quốc tá European Physical Journal A [CT2].
Trong chương này, NCS đó trỡnh bày cỏc nghiờn cựu vã hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn đ tỏn xÔ đàn hỗi và phi đàn hỗi trờn hằ tỏn xÔ 12C−12C và 16O−12C. Trong đú, chỳng tụi đó sỷ dửng tương tỏc NN hiằu dửng cú tớnh đán đúng gúp cơa số hÔng RT vào xõy dỹng OP dỹa trờn mău folding kộp. Cỏc phõn tớch dỳ liằu thỹc nghiằm trờn hằ 12C−12C và 16O−12C đó cho thĐy đúng gúp quan trồng cơa số hÔng RT vào OP và giỳp mụ tÊ tốt hơn hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn trong tỏn xÔ đàn hỗi. Bờn cÔnh đú, chỳng tụi cũng đã xuĐt phương phỏp phõn tỏch biằn đở tỏn xÔ phi đàn hỗi thành cỏc biờn đở con tương tỹ như biờn đở tỏn xÔ đàn hỗi nhơm giÊi thớch sỹ nhũe đi cơa cỹc tiºu Airy đ tỏn xÔ phi đàn hỗi cú spin khỏc 0. Chỳng tụi đó ch¿ ra, cỏc tiát diằn ựng vợi mội biờn đở con cũng cú thº cú cĐu trỳc cỹc tiºu Airy. Nhưng cỏc biờn đở con này giao thoa lằch pha vợi nhau và làm mớ đi cỹc tiºu Airy cơa chỳng. Điãu này giÊi thớch vỡ sao chỳng ta gƯn như khụng thº quan sỏt đưủc cỹc tiºu Airy trờn dỳ liằu tỏn xÔ phi đàn hỗi.
81
Chương 3
Nghiờn cựu cơ chá chuyºn α trong tỏn xÔ 16O−12C
Đ chương 2, NCS đó trỡnh bày kát quÊ phõn tớch hiằu ựng cƯu vỗng hÔt nhõn cơa hằ 16O−12C vợi cỏc năng lưủng đưủc xột tứ 170 đán 608 MeV trong giợi hÔn cơa OM. Khi đán vựng năng lưủng thĐp hơn, cử thº vợi cỏc năng lưủng nhọ hơn 132 MeV [16, 20], vai cƯu vỗng xuĐt hiằn nhỳng dao đởng cơa tiát diằn tỏn xÔ đàn hỗi tÔi vựng gúc lợn > 100◦ trong hằ khối tõm và OM bà hÔn chá trong viằc mụ tÊ tốt số liằu thỹc nghiằm đ vựng gúc này. Nởi dung cơa chương 3 này trỡnh bày cỏc kát quÊ phõn tớch nhỳng hÔn chá cơa OM truyãn thống trong mụ tÊ số liằu tỏn xÔ đàn hỗi đ cỏc năng lưủng thĐp. Điãu này cho thĐy sỹ cƯn thiát phÊi tớnh đán quỏ trỡnh chuyºn α đàn hỗi trờn hằ 16O−12C. Dỹa trờn tớnh toỏn CRC đa kờnh, chỳng tụi đó ch¿ ra cỏc đúng gúp quan trồng cơa quỏ trỡnh chuyºn α vào giÊi thớch số liằu thỹc nghiằm tỏn xÔ đàn hỗi đ gúc lợn. Quỏ trỡnh chuyºn α đàn hỗi trong tớnh toỏn đa kờnh này cú thº đưủc thay thá bđi OM đơn kờnh bơng cỏch bờ sung thờm số hÔng phử thuởc ch¯n l´ cơa súng riờng phƯn L vào OP.
83