本文選題：反應總截面　切入點：中子密度分布　出處：《中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所)》2017年博士論文

【摘要】：原子核的半徑和密度分布是原子核非常重要的基本特性。原子核半徑以及密度分布對于理解原子核的內部結構以及驗證描述原子核的理論模型都具有非常重要的意義。對原子核均方根半徑的研究可以有效地促進手征核子-核子相互作用和三體核力、奇偶效應相關理論、平均場理論以及動力學模型等的研究。精確測量原子核的半徑以及密度分布,特別是豐中子原子核的中子密度分布,不僅可以為確定中子皮和中子暈結構提供有力的實驗證據,還可以為原子核性質及核物質狀態(tài)方程提供可靠的實驗數據。實驗上通過對反應總截面(σR)、相互作用截面(σI)和電荷改變截面(σcc)的測量,結合理論計算來提取核半徑與核密度分布。由于高能區(qū)的反應總截面對核的均方根半徑敏感,而中低能區(qū)的反應總截面對核的稀薄外層的結構信息更加敏感,因而要確定豐中子核素中子密度分布需要精確測量其低能區(qū)的反應總截面。目前測量核反應總截面與核相互作用截面的常用方法有束流透射法(也叫束流衰減法)、彈性散射角分布測量法、Si堆棧望遠鏡法和4π-γ符合法�，F有的碳同位素與C靶反應總截面實驗數據點主要集中在高能區(qū),較少的中低能區(qū)的數據也由于誤差較大,提取的中子密度分布仍有很大的不確定性。本論文實驗是和Tanihata研究小組合作,在日本大阪大學核物理研究中心的EN course終端完成的。實驗中利用EN course產生了45MeV/nucleon的9-12Be、8,10-15B和10-18C核素用來轟擊12C靶,利用束流穿透法測量了9-12Be、8,10-15B和10-18C在C靶上的反應總截面。本論文從實驗上得到了10-17C的反應總截面,并結合現有的C同位素反應總截面實驗數據,利用Glauber模型提取了這些同位素的中子密度分布。本論文實驗中,反應靶前利用ΔE-TOF-Bρ方法對入射粒子進行鑒別,在反應靶后利用多重采用電離室(MUSIC)和NaI(Tl)探測器組成ΔE-E望遠鏡探測系統(tǒng),用來探測并鑒別靶后的粒子。通過數據分析得到10-17C與12C靶的反應總截面分別為1073±19 mb,1107±13 mb(37MeV/nucleon),1137±14 mb,1258±63 mb,1242±20 mb,1603±72 mb,1284±32 mb和1317±21 mb。在Glauber模型計算中,根據已知的12C密度分布確定了模型中相互作用范圍參數r0隨入射能量的變化關系。其他C同位素的中子密度分布則根據該核素不同入射能量的反應總截面得到,它們的中子和物質的均方根半徑由提取的密度分布計算所得。
[Abstract]:The radius and density distribution of the nucleus are very important basic properties of the nucleus.The nuclear radius and density distribution are very important to understand the inner structure of the nucleus and to verify the theoretical model of describing the nucleus.The study of the root-mean-square radius of nucleus can effectively promote the study of chiral nucleon-nucleon interaction and three-body nuclear force, the theory of odd-even effect, the mean field theory and the kinetic model.The accurate measurement of the radius and density distribution of the nucleus, especially the neutron density distribution of the neutron rich nucleus, can not only provide experimental evidence for determining the structure of the neutron skin and the neutron halo,It can also provide reliable experimental data for nuclear properties and equation of state of nuclear matter.The distribution of nuclear radius and density is extracted by measuring the total reaction cross section (蟽 Rn), interaction cross section (蟽 I) and charge change cross section (蟽 cc).Because the total cross section of the high energy region is sensitive to the root mean square radius of the nucleus, the total cross section of the middle and low energy region is more sensitive to the structural information of the thin outer layer of the nucleus.Therefore, to determine the neutron density distribution of neutron rich nuclide, it is necessary to accurately measure the total cross section of the reaction in the low energy region of neutron rich nuclide.At present, the commonly used methods for measuring the total cross section of nuclear reaction and nuclear interaction cross section are beam transmission method (also called beam attenuation method), elastic scattering angle distribution measurement method, Si stack telescope method and 4 蟺-緯 coincidence method.The existing experimental data points of total cross section of carbon isotope reaction with C target are mainly concentrated in the high energy region, and there is still a great uncertainty in the neutron density distribution of the extracted neutron because of the large error in the middle and low energy region.The experiment was carried out at en course terminal at the center of nuclear physics of Osaka University, Japan, in cooperation with Tanihata research team.In the experiment, en course was used to produce 9-12Bean810-15B and 10-18C nuclides of 45MeV/nucleon for bombarding 12C target. The total cross sections of 9-12Bean810-15B and 10-18C reaction on C target were measured by beam penetration method.In this paper, the total cross sections of 10 ~ (-17) C reaction are obtained experimentally, and the neutron density distributions of these isotopes are extracted by using the Glauber model combined with the available experimental data of the total cross sections of C isotopic reactions.In this paper, the 螖 E-TOF-B 蟻 method is used to identify the incident particles in front of the reaction target. After the reaction, the 螖 E-E telescope detection system is composed of multiple ionization chamber (MUSIC) and NaIK Tl detectors, which are used to detect and identify the particles after the target.The total cross sections of 10-17C and 12C target were 1073 鹵19 mbN, 1107 鹵13 mbU, 37 MeV / nucleon, 1137 鹵14 mbN, 1258 鹵63 mbN, 1242 鹵20 mbC, 1603 鹵72 mbN, 1284 鹵32 mb and 1317 鹵21 mbmb. respectively.In the calculation of Glauber model, according to the known density distribution of 12C, the relation of the interaction range parameter r0 with incident energy is determined.The neutron density distribution of other C isotopes is obtained according to the total cross sections of the reaction of the nuclides with different incident energies. The RMS radii of their neutrons and matter are calculated from the extracted density distributions.
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O571

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉玉芳,朱遵略,孟慧燕,孫金鋒;中高能電子被分子的散射總截面與能量關系的研究[J];原子核物理評論;2002年S1期

2 商繼敏,王如梅,孫金鋒,劉玉芳;中高能區(qū)電子與分子散射總截面的計算[J];原子與分子物理學報;2004年02期

3 施德恒,孫金鋒,楊向東,朱遵略,劉玉芳,炎正馨;中高能電子被氟代甲烷散射的總截面計算[J];原子與分子物理學報;2005年01期

4 宋燠;;高能極化粒子、反粒子總截面的對稱性[J];高能物理與核物理;1982年03期

5 周金禮;李清潤;;輕核中能質子總截面與朝前振幅[J];高能物理與核物理;1992年09期

6 劉玉芳,李振新;電子被等電子分子的散射總截面的研究[J];原子與分子物理學報;2000年02期

7 施德恒,孫金鋒,楊向東,朱遵略,劉玉芳;中高能電子被甲烷及氯代甲烷散射的總截面[J];物理學報;2005年05期

8 施德恒;孫金鋒;劉玉芳;馬恒;朱遵略;;一種計算中、高能電子被分子散射總截面的修正勢方法[J];物理學報;2006年08期

9 施德恒;孫金鋒;朱遵略;劉玉芳;;一種考慮幾何屏蔽效應的計算“電子-分子”散射總截面的可加性規(guī)則修正方法[J];物理學報;2008年03期

10 孫金鋒，江玉海，，萬凌德，楊向東;中低能電子被分子散射總截面的計算[J];成都科技大學學報;1995年05期

相關會議論文 前6條

1 李加興;;利用RIBLL的特殊結構研究暈核[A];第十四屆全國核物理大會暨第十屆會員代表大會論文集[C];2010年

2 于少英;寧平治;蔡崇海;申紅;;K~+核彈性散射的計算[A];第九屆全國核物理大會論文摘要匯編[C];1994年

3 沈文慶;馮軍;馬余剛;;奇異核的反應總截面[A];第九屆全國核物理大會論文摘要匯編[C];1994年

4 葉宗垣;李景文;孫中發(fā);;7.28MeV伽馬射線通過物質總截面的測定[A];第五次核物理會議資料匯編（上冊）[C];1982年

5 呂牛;常宏偉;田野;楊治虎;張艷萍;楊浩智;徐進章;杜樹斌;;碳離子碰撞引起的金L殼層X射線產生截面的實驗研究[A];第十五屆全國原子與分子物理學術會議論文摘要集[C];2009年

6 T.Yamaguchi;A.Ozawa;M.Chiba;R.Kanungo;T.Kato;K.Morimoto;T.Ohnishi;T.Suda;Y.Yamaguchi;A.Yoshida;K.Yoshida;I.Tanihata;;~(15)C的中子暈結構研究[A];第十屆全國中高能核物理大會暨第五屆全國中高能核物理專題研討會論文摘要集[C];2004年

相關博士學位論文 前1條

1 任培培;測量碳同位素與C靶反應總截面來確定其中子密度分布[D];中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所);2017年

相關碩士學位論文 前1條

1 桂朝覲;~(16)C反應總截面和去中子截面的研究[D];西南大學;2016年

本文編號：1714632