17C的实验研究

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近几十年来,晕核的研究一直是核物理领域的研究热点之一。尤其是加速器技术的不断发展,这为人类进一步深入研究晕核提供了可靠的实验手段。通常晕核具有一些奇异的特性:拓展的空间分布、价核子分离能小、大的相互作用截面或反应总截面以及破裂碎片具有窄的动量分布。因此测量反应总截面σR或相互作用截面σI是研究丰中子核或丰质子核是否具有奇异结构的有效方法。早期Tanihata等人就是通过此方法发现了11Li的中子晕结构。  C同位素链中是否存在晕结构一直以来都受到了广泛的关注,目前针对C同位素链已做了大量的研究工作,已确认具有晕结构的只有中子晕核15C和19C,它们的单中子分离能都很小,而研究表明:价核子分离能小是形成晕结构的一个必要条件。与15C和19C相类似,17C的单中子分离能也很小,只有0.727MeV;而双中子分离能很大,为4.977MeV。这表明其最后一个中子是非常弱束缚的,因此我们怀疑17C很可能也存在晕结构。但A.Ozawa等人在FRS上测量了能量为950MeV/u的12-20C在12C靶上的相互作用截面的数据显示,17C的相互作用截面并没有比相邻的16C和18C大,但这并不能说明17C不存在晕结构,因为核子与核子之间的相互作用截面是随着能量减小而增大的,中低能区域的反应总截面对核最外围处的密度分布更加敏感,因此中低能区域内的实验数据更具有说服力。而目前在中低能区域,17C的反应总截面或相互作用截面的实验数据又十分稀少,因此必须积累更多的中低能区域的实验数据,这也是本次工作的最大动机。基于这一动机,我们在兰州近代物理研究所的放射性束流线RIBLL上,利用束流透射法测量了能量为44MeV/u的17C在12C靶上的反应总截面σR,并对实验数据进行了理论分析:与KOX的计算结果进行了对比、并结合了有限力程的Glauber模型,采用多种不同的密度分布形式拟合了当前的实验数据。  理论分析结果显示:本次得到的实验数据与KOX计算结果偏差较大。采用单纯的HO密度分布代入Glauber模型中计算并不能很好的拟合本次的实验数据,但给17C的密度分布引入一个尾巴后,即采用HO+Yukawa tail密度分布后代入Glauber模型中计算得到的激发函数曲线能够和本次的数据很好的符合,这表明17C很可能具有拓宽的密度分布。
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