Emissione dipolare di pre–equilibrio in reazioni di fusione tra ioni pesanti
Creators: name: Martin, Brunella
Publisher: name: Università degli Studi di Napoli Federico II
Year: 2006

description: [ITALIANO] Si è studiata la dipendenza dell’emissione di γ dipolari di pre-equilibrio, associata ad effetti di asimmetria di carica nel canale di ingresso, dall’energia incidente nelle reazioni di fusione 32,36S + 100,96Mo (Elab = 6 MeV/nucleone) e 36,40Ar + 96,92Zr (Elab = 16 and 15 MeV/nucleone, rispettivamente). In entrambe le coppie di reazioni analizzate si forma lo stesso nucleo composto 132Ce, attraverso canali d’ingresso caratterizzati da diversi valori dell’asimmetria di carica, con la stessa distribuzione di spin ad un’energia di eccitazione pari a E* = 117 e 304 MeV rispettivamente. I raggi γ di alta energia sono stati rivelati utilizzando 6 cluster costituiti ciascuno da 7 scintillatori al fluoruro di Bario (BaF2) nella prima misura, ed utilizzando i 180 moduli BaF2 dell’apparato di rivelazione MEDEA nella seconda misura. La selezione del canale di fusione – evaporazione è stata effettuata richiedendo la coincidenza dei raggi γ con i residui di evaporazione rivelati in quattro contatori a valanga a piani paralleli (PPAC). Confrontando, nell’ambito di ciascun esperimento, la molteplicità differenziale in energia dei γ emessi nel corso delle reazioni di fusione suddette, si è visto che a E* = 304 MeV l’intensità dei raggi γ dipolari negli spettri linearizzati aumenta di ~14% nel sistema fortemente asimmetrico in carica, mentre ad E* = 117 MeV i dati risultano uguali entro gli errori sperimentali. Questi risultati possono essere direttamente confrontati con quelli relativi alle reazioni di fusione 32,36S + 100,96Mo realizzate a 9 MeV/nucleone durante le quali il nucleo composto 132Ce si forma ad un’energia di eccitazione di 173.5 MeV. Ricordiamo che, in quel caso, si è trovato un aumento di ~25% dell’intensità dei γ dipolari nel sistema fortemente asimmetrico in carica. Dal confronto di tutti i risultati si evince che l’emissione di γ dipolari di pre-equilibrio presenta un massimo all’energia incidente di 9 MeV/nucleone e diminuisce per valori dell’energia incidente inferiori e superiori a quest’ultimo. I calcoli teorici, effettuati per le energie incidenti di 6 e 9 MeV/nucleone nell’ambito del modello di trasporto di Boltzmann-Nordheim-Vlasov e basati su un approccio di bremsstrahlung, predicono una diminuzione dell’emissione di γ dipolari di pre-equilibrio alla più bassa energia incidente dovuta alla più lenta dinamica del processo di fusione che impedisce una pronta eccitazione dell’oscillazione collettiva nel sistema dinucleare. Ad energie incidenti maggiori, al di sopra di (15-20) MeV/nucleone, ci si aspetta che la radiazione dipolare di pre-equilibrio diminuisca a causa di una più grande emissione di particelle di pre-equilibrio che farà abbassare il momento di dipolo iniziale. In futuro,  in associazione all’uso di fasci radioattivi, l’emissione di γ dipolari di pre-equilibrio potrebbe essere di interesse per la formazione  di elementi superpesanti. / [ENGLISH] We studied the evolution of the prompt dipole γ­ray emission, associated with entrance channel charge asymmetry effects, with incident energy in the 32,36S + 100,96Mo (Elab = 6 MeV/nucleon) and 36,40Ar + 96,92Zr fusion reactions (Elab = 16 and 15 MeV/nucleon, respectively). With the above reaction pairs the 132Ce compound nucleus was formed, from entrance channels having different charge asymmetries, at an excitation energy of E* = 117 and 304 MeV, respectively, with identical spin distribution. High-energy γ-rays were detected in an array of 6 sevenpack BaF2 clusters for the first reaction pair and by using the 180 BaF2 modules of the MEDEA experimental apparatus for the second one. Coincidences with fusionlike residues detected in four Parallel Plate Avalanche Counter ensured the selection of central reaction events. By studying the differential γ­ray multiplicity spectra related to the above fusion reactions, it was shown that at E* = 304 MeV the Giant Dipole Resonance γ­ray intensity increases by ~14% in the linearized spectra for the more charge asymmetric system while at E* = 117 MeV no difference between the data was seen within the experimental uncertainties. The present results can be directly compared with that reported for the 32,36S + 100,96Mo fusion reactions performed at 9 MeV/nucleon where the 132Ce compound nucleus was formed at an excitation energy of 173.5 MeV. We remind that for this excitation energy an increase of the GDR γ-ray intensity of ~25% was found for the more charge asymmetric system. From the above results, it can be seen that the prompt dipole γ­ray emission presents a maximum at incident energy of 9 MeV/nucleon, decreasing towards lower and higher beam energies. Calculations performed within the Boltzmann-Nordheim-Vlasov transport model framework and based on a collective bremsstrahlung approach at beam energy of 6 and 9 MeV/nucleon predict a lower dynamical dipole yield at the lower incident energy related to a slower neck dynamics which obstructs a full collective response. At high beam energies, above (15­20) MeV/nucleon, the prompt dipole radiation is expected to be hindered by a larger pre­equilibrium neutron emission from the most neutron­rich partner that will reduce the initial dipole amplitude of the dinuclear system. In future, by using radioactive beams, the prompt dipole γ – ray emission could be of interest for the formation of superheavy elements through hot fusion reaction.