Ελαστική σκέδαση και μηχανισμοί αντιδράσεων κοντά στο φράγμα Coulomb για το σύστημα 7Be+28Si
Authors: Σγούρος Ονούφριος 
Published: September 2021

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αφορά τη μελέτη της ελαστικής σκέδασης και των μηχανισμών αντιδράσεων για το σύστημα 7Be + 28Si σε ενέργειες κοντά στο φράγμα Coulomb και συγκεκριμένα στα 13.2, 17.2, 19.8 and 22.0 MeV (E/VC.b.=1.14, 1.48, 1.71, 1.90). Στόχος της παρούσας μελέτης είναι ο προσδιορισμός της ενεργειακής εξάρτησης του οπτικού δυναμικού καθώς και ο προσδιορισμός της συνεισφοράς των άμεσων αντιδράσεων και των αντιδράσεων σύνθετου πυρήνα στην αντίδραση 7Be + 28Si. Το πειραματικό μέρος της μελέτης αυτής πραγματοποιήθηκε στην γραμμή EXOTIC του Εθνικού Εργαστηρίου του Legnaro (INFN-LNL) της Ιταλίας. Τα διάφορα προϊόντα της αντίδρασης 7Be + 28Si ανιχνεύτηκαν χρησιμοποιώντας έξι ΔΕ-Ε τηλεσκόπια από την ανιχνευτική διάταξη EXPADES. Τα τηλεσκόπια είχαν τοποθετηθεί στο θάλαμο σκέδασης σε συμμετρικές θέσεις γύρω από το στόχο για τον έλεγχο της συμμετρίας της δέσμης.Η ανάλυση των γωνιακών κατανομών της ελαστικής σκέδασης έγινε στα πλαίσια του Οπτικού Μοντέλου, ακολουθώντας την ίδια τεχνική όπως είχε εφαρμοστεί για τα συστήματα 6,7Li + 28Si. Από τη σύγκριση των δεδομένων για το σύστημα 7Be + 28Si με τα αντίστοιχα δεδομένα του συστήματος 7Li + 28Si, συμπεραίνουμε ότι ο πυρήνας 7Be συμπεριφέρεται όπως ο κατοπτρικός του πυρήνας 7Li και όχι όπως ο πυρήνας του 6Li. Το φανταστικό μέρος του οπτικού δυναμικού όπως προσδιορίστηκε από την ανάλυση των δεδομένων της ελαστικής σκέδασης, παρουσιάζει μια πτωτική τάση καθώς προσεγγίζουμε το φράγμα Coulomb με κατεύθυνση από τις μεγαλύτερες προς τις μικρότερες ενέργειες, μια συμπεριφορά συμβατή με την τυπική ανωμαλία κατωφλίου. Όσον αφορά το πραγματικό μέρος του οπτικού δυναμικού, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι συνδέεται με το αντίστοιχο φανταστικό μέρος μέσω των σχέσεων διασποράς καθώς στην περιοχή γύρω από το φράγμα Coulomb, όπου με βάση τις σχέσεις διασποράς αναμένεται μια αύξηση στο μέτρο του πραγματικού δυναμικού, διαθέτουμε μόλις ένα πειραματικό σημείο.Όσον αφορά τους μηχανισμούς αντιδράσεων, η ανάλυση των σχετικών δεδομένων έγινε στα πλαίσια του στατιστικού μοντέλου για την αποδιέγερση του σύνθετου πυρήνα καθώς στο πλαίσιο της Προσέγγισης Born παραμορφωμένου Κύματος (DWBA), προκειμένου να εκτιμήσουμε το ποσοστό συνεισφοράς των άμεσων αντιδράσεων και των αντιδράσεων σύνθετου πυρήνα στην αντίδραση 7Be + 28Si. Εν συνεχεία, υπολογίστηκε ο λόγος της ενεργού διατομής των άμεσων αντιδράσεων ως προς την ολική ενεργό διατομή της αντίδρασης. Η ενεργειακή εξάρτηση του λόγου για το υπό μελέτη σύστημα συγκρίθηκε με την αντίστοιχη ενεργειακή εξάρτηση του λόγου για τους πυρήνες 6Li και 7Li στον ίδιο στόχο όπου παρατηρείται μεγαλύτερη συνεισφορά, από ευθείς αντιδράσεις στην περίπτωση των πυρήνων 7Be και 7Li σε σύγκριση με τον πυρήνα του 6Li. Επίσης, υπολογίστηκαν οι ενεργές διατομές σύντηξης για το υπό μελέτη σύστημα οι οποίες βρέθηκαν σε εξαιρετική συμφωνία με παρόμοια δεδομένα που αφορούν αλλά ασθενικά δέσμια βλήματα καθώς και με την Καθολική Καμπύλη Σύντηξης (UFF). Επιπλέον, προσδιορίστηκαν οι λόγοι των καμπύλων σύντηξης του 6Li ως προς εκείνες για το 7Li και το 7Be όπου παρατηρήθηκε μια ελάττωση της ενεργού διατομής σύντηξης για τους πυρήνες 7Li και το 7Be ως προς τις αντίστοιχες τιμές για το 6Li στην περιοχή του φράγματος Coulomb και παρακάτω. Η ίδια ελάττωση είχε παρατηρηθεί και σε προηγούμενες μετρήσεις για τον πυρήνα του 7Li με διαφορετικούς στόχους. Η συστηματική αυτή συμπεριφορά του λόγου των καμπύλων σύντηξης σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα της ενεργειακής εξάρτησης του οπτικού δυναμικού, αποτελούν μια ισχυρή απόδειξη ότι ο πυρήνας 7Be συμπεριφέρεται όπως ο κατοπτρικός του πυρήνας 7Li και όχι όπως ο πυρήνας του 6Li.