Published July 2006 | Version v1
Journal article

Capture cross sections for very heavy systems

  • 1. IReS, IN2P3/CNRS/Univ. Louis Pasteur, Strasbourg (France)
  • 2. DAC, Dept. of Physics, Univ. of Setif, Setif (Algeria)
  • 3. Univ. of Zuzuland, Kwadlangezwa (South Africa)
  • 4. iThemba LABS, Somerset West (South Africa)

Description

In intermediate-mass systems, collective excitations of the target and projectile can greatly enhance the sub-barrier capture cross section σcap by giving rise to a distribution of Coulomb barriers. For such systems, capture essentially leads directly to fusion (formation of a compound nucleus (CN)), which then decays through the emission of light particles (neutrons, protons, and alpha particles). Thus the evaporation-residue (ER) cross section is essentially equal to σcap. For heavier systems the experimental situation is significantly more complicated due to the presence of quasifission (QF) (rapid separation into two fragments before the CN is formed) and by fusion-fission (FF) of the CN itself. Thus three cross sections need to be measured in order to evaluate σcap. Although the ER essentially recoil along the beam direction. QF and FF fragments are scattered to all angles and require the measurement of angular distribution in order to obtain the excitation function and barrier distribution for capture. Two other approaches to this problem exist. If QF is not important, one can still measure just the ER cross section and try to reconstruct the corresponding σcap through use of an evaporation-model code that takes account of the FF degree of freedom. Some earlier results on σcap obtained in this way will be re-analyzed with detail coupled-channels calculations, and the extra-push phenomenon discussed. One may also try to obtain σcap by exploiting unitarity, that is, by measuring instead the flux of particles corresponding to quasielastic (QE) scattering from the Coulomb barrier. Some new QE results obtained for the 86Kr + 208Pb system at iThemba LABS in South Africa will be presented

Abstract (Russian)

В системах промежуточных масс коллективные возбуждения мишени и налетающей частицы могут значительно усилить подбарьерный захват сечения σcap, вызывая распределение кулоновских барьеров. В таких системах захват ведет, главным образом, прямо к слиянию (образованию составных ядер (СЯ)), которое затем распадается через испускание легких частиц (нейтронов, протонов и альфа-частиц). Таким образом, сечение остаточного испарения (ОИ) в основном равно σcap. Для более тяжелых систем экспериментальная ситуация значительно сложнее вследствие наличия квазиделения (КД) (быстрое разделение на два фрагмента до образования СЯ) и из-за слияния-деления (СД) в самом СЯ. Таким образом, необходимо измерить три сечения с целью оценки σcap. Вместе с тем остаточное испарение (ОИ) движется в основном в направлении пучка. Фрагменты КД и СД рассеиваются по всем углам и требуют измерения углового распределения с целью получения функции возбуждения и барьерного распределения захвата. Существуют еще два подхода к этой проблеме. Если КД не имеет значения, можно измерить именно сечение ОИ и попытаться реконструировать соответствующее σcap путем использования кода испарительной модели, которая учитывает степень свободы СД. Более ранние результаты по σcap, полученные таким способом, будут еще раз проанализированы с использованием точных расчетов связанных каналов, и будет обсуждено явление экстра-толчка. Можно попытаться получить σcap и при использовании унитарности, т. е. измеряя вместо потока частиц соответствующее квазиупругое (КУ) рассеяние от кулоновского барьера. Будут представлены некоторые новые квазиупругие результаты для системы 86Kr + 208Pb, полученные в Лаборатории iThemba (Южная Африка)

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Yadernaya Fizika
Journal Volume
69
Journal Issue
7
Journal Page Range
p. 1126-1133
ISSN
0044-0027
CODEN
IDFZA7

Conference

Title
National conference on nuclear physics Frontiers in the physics of nucleus (LV Meeting on nuclear spectroscopy and nuclear structure)
Original Conference Title
Natsional'naya konferentsiya po yadernoj fizike Peredovye rubezhi v fizike yadra (LV Soveshchanie po yadernoj spektroskopii i strukture atomnogo yadra)
Dates
28 Jun - 1 Jul 2005
Place
St. Petersburg (Russian Federation)

INIS

Country of Publication
Russian Federation
Country of Input or Organization
Russian Federation
INIS RN
39010523
Subject category
S73: NUCLEAR PHYSICS AND RADIATION PHYSICS;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
COMPOUND NUCLEI; COULOMB FIELD; CROSS SECTIONS; EVAPORATION MODEL; EXCITATION FUNCTIONS; FISSION; KRYPTON 86 REACTIONS; LEAD 208 TARGET
Descriptors DEC
CROSS SECTIONS; DIFFERENTIAL CROSS SECTIONS; ELECTRIC FIELDS; FUNCTIONS; HEAVY ION REACTIONS; MATHEMATICAL MODELS; NUCLEAR MODELS; NUCLEAR REACTIONS; TARGETS

Optional Information

Notes
17 refs., 8 figs.