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2017年12月13日 星期三

丁酉(鸡)年十月廿六

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  介于准弹性碰撞和全熔合反应之间的重离子的核反应机制。前者属于弹核和靶核的核子之间的擦边碰撞(见重离子核物理),后者是弹核同靶核熔合成一个整体形成处于平衡态的复合核,而深部非弹性碰撞中,两核之间既有大量粒子和能量的交换,又保留各自的个体。深部非弹性碰撞有以下明显特征:
  大的能量损耗和质量转移 深部非弹性碰撞也称为强阻尼碰撞,由于弹核和靶核的核物质之间的摩擦阻尼随相互作用时间的增加,弹核同靶核相粘形成一个中间复合系统(尚未达到统计平衡),摩擦阻尼使有效相对运动的动能部分或全部耗损,转变为出射碎片的内部激发能。附图是500MeV的氪-84轰击铋-209的反应中所得到的出射碎片动能对碎片质量数的分布图。图中上部两峰对应准弹性峰,下面两峰属于深部非弹性峰,总动能耗损了约100MeV,这是深部非弹性碰撞区别于准弹性碰撞的一个重要特征。从图中区域之广可以明显看到大量质量转移。对于确定质量的弹核和靶核,碰撞后出现很宽的出射碎片质量分布。但两群质量分布的峰位仍在弹核质量数为84和靶核质量数为209附近。这时弹核和靶核之间转移大量核子(或电荷)后再分开,并未熔合成一个整体。这是区别于全熔合反应的重要特征。

重离子深部非弹性碰撞

  各向异性的角分布 呈现出强烈的各向异性特征。随着动能耗损和质量转移的增加,准弹性角分布(在擦边角附近成峰)向复合核发射粒子的角分布(各向同性或90°对称)过渡。
  大的角动量转移 在动能耗损和质量交换的同时,弹核对靶核的相对轨道角动量部分地转移为出射碎片的内部角动量,转移角动量的数值随动能耗损和质量转移的增加而增加。对于重核碰撞系统,其转移角动量量子数可达几十。
  中子质子比的迅速平衡 在各种量的转移中,中子质子比达到平衡最快。不管弹核同靶核的中子质子比相差多大,两个出射碎片的中子质子比都同中间复合体系的中子质子比相当,同其他自由度趋向平衡的过程相比,是最快的,约10-22s。
  预平衡的轻粒子发射 在两个原子核碰撞中,由于动能很快耗损转变成内部激发能,故在深部非弹性碰撞的各个阶段,如两核相切初期、相粘期间和分开以后,都会伴随发射诸如中子、质子、α 粒子等各种轻粒子,而且不同阶段发射的轻粒子的能谱和角分布各有差异。
  动能耗损、角动量转移、质量(或电荷)交换、角分布和轻粒子发射等过程的特征都同反应系统的轻重和入射动能的大小紧密相关。同时各量之间互相制约和影响,并且都是相互作用时间的函数。

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更新时间 : 2009-03-11

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