Особенности фрагментации 14 N и 11 B Щедрина Т.В. ОИЯИ, Дубна Сессия-конференция Секции ядерной физики ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий» - презентация

1 Особенности фрагментации 14 N и 11 B Щедрина Т.В. ОИЯИ, Дубна Сессия-конференция Секции ядерной физики ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»

2 Периферические взаимодействия релятивистских ядер 14 N с ядрами фотоэмульсии P 0 =2,86 А ГэВ/с L =12370,554 см N=951 =(13,008±0,421) см Z fr N z= N z= N white star (60)16 27% 5 8% 4 7% 2 3% 1 2% % 21 35% 5 8% N with targ. fragm. (100)24 24% 4 4% 3 3% 5 5% 2 2% 3 3% 21 21% 35 35% 3 3% N total (160) in percentage terms 40 25% 9 6% 7 4% 7 4% 3 2% 3 2% 27 17% 56 35% 8 5% 14 N3α +X = 2,2±0,3 м 12 C3α = 10,3±1,9 м 16 O4α = 31,3±12,6 м

3 Распределения α-частиц по p t 2 в л. с. из реакций 14 N3α+Х, 12 C3α, 16 O4α Сплошная линия на рисунке – сумма двух релеевских распределений. Обозначения на рисунке: кружки - 12 С, треугольники - 16 О, звездочки - 14 N 12 C ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 1995, том 58, 11, с O ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, 1996, том 59, 1, с , МэВ/c 16 О N C

4 Азимутальная асимметрия α-частиц из 14 N 3α+X. Роль 8 Be. 8 Be(0,0 + ) 14 N 3α+X 132 события 14 N 8 Ве+α+X 25%

5 Q 3α, MeV n g =0, n b =0 n g =1, n b =0 n g =0, n b =1 n g =0, n b =2 n g =0, n b 3 n g >0, n b >0 n g >1, n b =0 n g =1, n b =3 Q 3α (6) 16 (7) 7 (6) 8 (2) 7 (1) 1-1- P t (3a), MeV Распределения по множественностям b,g-частиц для ядра 14 N 3α+X Ядро-снаряд Ядро-мишень 1H1H 4 He 8 Be 14 N 28 Si 56 Fe H (13)1720 CNO + Ar Br (87)8380 Вычисленные значения относительных вероятностей столкновений первичных ядер с ядрами различных компонент эмульсии. В скобках указано экспериментальное значение вероятности столкновения ядра азота из канала 14 N3α+X.

6 ws =222 tf (g) =217 tf (b) =320 Множественности вторичных частиц

7 Распределение по зарядовой топологии релятивистских ядер 11 В. Здесь N Z - число фрагментов с данным Z. Число белых звезд приведено в скобках. P 0 =2,75 А ГэВ/с L =7141,5 см =(13,2 0,6) см Периферические взаимодействия релятивистских ядер 11 B с ядрами фотоэмульсии 11 B 14 N

8 Распределение по инвариантной массе для пары α- частиц из 11 B2He+H. На вставке: часть распределения в интервале между keV. 8 Be (0,0 + ) 11 В 2α+Н 41 событие 11 В 8 Ве+Н 15%

9 Изотопы однозарядных фрагментов 11 B 2He+H p t d 11 В p tf :d tf :t tf =17:5:1 11 В p ws :d ws :t ws =4:4:4 Таблица 2: Изотопный состав однозарядных фрагментов для событий с Z F = Число белых звезд приведено в скобках. pdt N21 (4)9(4)5(4)742 6 Li ЯФ, 1999, том 62, 8, с LiJ.Phys.G.:Nucl.Part.Phys.30 (2004) 6,7 Li α+ 1,2,3 H pdttotal 6 Li Li

10 Процесс перезарядки 11 B в 11 С * N5N5 N4N4 N3N3 N2N2 N1N (8) Каналы фрагментации для событий с перезарядкой 11 B в 11 С*. Здесь N Z - число фрагментов с данным Z. Число белых звезд приведено в скобках. 11 B 11 C * 7 Be + 4 He

11 =250МэВ Распределения по p t из реакции 11 B 11 C * 7 Be+ 4 He =98МэВ

12 Заключение В данной работе представлены новые экспериментальные результаты по изучению фрагментации ядер 14 N с импульсом 2,86 А GeV/c в ядерной фотоэмульсии. Показана оценка λ для канала 14 N 3α+X, приведено сравнение с 12 С 3α, 16 О 4α. Показано, что распределения по p t 2 для α –частиц из реакций 14 N 3α+X и 12 С 3α, 16 О 4α не согласуются с Рэлеевским, как в л.с., так и в системе покоя α –частиц. Распределение по парному азимутальному углу * ij в системе покоя 3-х α-частиц для 14 N 3α+X асимметрично в области 140º-180º. Одним из возможных факторов отступления * ij от статистической формы является примесь каскадного канала распада 14 N 8 Ве+α+X 3α+X (25% от общего числа 14 N 3α+X ). Определена вероятность столкновения 14 N 3α+X с водородом и тяжелыми ядрами фотоэмульсии. Посчитан суммарный передаваемый системе 14 N 3α+X импульс на различных ядрах в эмульсии.

13 Представлены новые экспериментальные результаты по изучению фрагментации ядер 11 B с импульсом 2,75 АGeV/c в ядерной фотоэмульсии. Определяющим является распад на два двухзарядных и один однозарядный фрагмент 43%. Есть указание на значительную роль выхода трития для однозарядных фрагментов из 11 B 2He+H В распадах ядра 11 В обнаружено 10 событий неупругой перезарядки 11 В в 11 С *, что составляет порядка (1,5-2)% от общего числа взаимодействий. Во всех случаях распад 11С* происходит на два фрагмента с зарядами 4 и 2, т.е. 11 С * 7 Ве + 4 Не, что должно отражать структуру ядра 11 С.

14 Расчет инвариантной энергии возбуждения Q Q = M * - M M *2 = (P j ) 2 = (P i P k ) M – масса основного состояния ядра, соответствующего заряду и весу анализируемой системы P i,k – 4-импульсы фрагментов i и k

15

16 Определение импульса частиц методом многократного кулоновского рассеяния где Z f – заряд фрагмента с – скорость частицы K – постоянная рассеяния t – длина ячейки D – среднее отклонение частицы

17 Расчет постоянной рассеяния K в определении величины pβc Z 1 – заряд ядра-снаряда ( 14 N) Z 2i – заряд ядра мишени (хим.состав ядерной эмульсии) N i – ат./ см 3 const – одна и та же для любого типа эмульсии Bradt H., Peters B. // Phys.Rev V.77. P.54.

18 λ Ap =1/ t N t σ ApAt, A p и А t -массовые числа ядра-снаряда и ядра-мишени σ ApAt – сечение их взаимодействия N t – концентрация ядер A t в эмульсии σ ApAt = r 2 (А p 1/3 + А t 1/3 -b 2 ) r =1.23 Фм b= ((А p -1/3 + А t -1/3 ) b – параметр перекрытия Сечения вычислены согласно перекрывающейся геометрической модели по формуле Брадта-Петерса Bradt H., Peters B. // Phys. Rev V.77. P.54

19

20

21

22

23