Исследование когерентной диссоциации релятивистских ядер 9C

• Автор: Кривенков, Дмитрий Олегович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 88 с. : ил.

Содержание
Введение
В.1. Проблемы исследования ядра9С
В.2. Особенности когерентной диссоциации кластерных ядер
В.З. Задачи и план исследования
Глава I. Первичный анализ облучения ядерной эмульсии во вторичном
пучке С - Не
§1.1. Облучение эмульсий в пучке 9С
§1.2. Первичный поиск и отбор событий, определение среднего
пробега X, зарядовый состав пучка
§1.3. Калибровка на пучковых ядрах 3Не
§1.4. Зарядовая топология периферической фрагментации ядра 9С
§1.5. Резюме
Глава П. Когерентная диссоциация ядер 9С с отделением протонов
§11.1. Измерения углов вылета релятивистских фрагментов
§11.2. Анализ угловых распределений
§11.3. Угловые корреляции в канале 9С —> 8В +р
§11.4. Угловые корреляции в канале 9С —> 7Ве + 2р
§11.5. Резюме
Глава НІ. Когерентная диссоциация 9С —» 33Не
§111.1. Идентификация событий 33Не
§111.2. Угловые измерения событий ЗНе
§111.3. Узкие угловые пары 23Не
§111.4. Резюме
Заключение
Литература
Приложение. Атлас макрофотографий

Введение
Настоящая диссертация посвящена исследованию особенностей когерентной диссоциации релятивистских ядер 9С в ядерной эмульсии [1-3]. Она является развитием недавних работ сотрудничества БЕККЕРЕЛЬ на нуклотроне ОИЯИ по кластерной структуре ядер 9Ве [4] и 8В [5]. В тоже время, результаты диссертации становятся промежуточным этапом к исследованию структуры ядер 10С и 12Ы [6], а вслед за ними - несвязанных ядер бВе, 7В, 8С и "И (рис. В.1). Целью настоящей работы является получение сведений о кластерной структуре и возбужденных состояниях малоизученного ядра 9С - одного из ключевых элементов при анализе структурных особенностей ядерной. материи на границе протонной стабильности.
Благодаря рекордному пространственному разрешению при регистрации заряженных частиц, составляющему 0.5 мкм, метод ядерной эмульсии обеспечивает полное наблюдение ансамблей фрагментов релятивистских ядер [7-9]. Структура а-кластерных состояний ряда легких ядер исследовалась достаточно детально при релятивистской фрагментации в ядерной эмульсии [10-17]. Уникальные возможности этого метода в идентификации релятивистских фрагментов позволили исследовать кластеризацию изотопов 6’7Ы, 7Ве и 8В на основе дейтронов [18-20], тритонов [21,22] и ядер 3Не [23-25]. Наибольшая полнота анализа достигается для событий когерентной диссоциации, не сопровождаемой фрагментами мишени и рожденными мезонами, получивших наименование «белые» звезды [13,14,26].
Ядерная эмульсия сохраняет исключительное положение в отношении проблем релятивистской фрагментации, поскольку другие методы не могут приблизиться к подобным наблюдениям. Этот экспериментальный метод позволяет не только решать актуальные проблемы исследования ядерной структуры релятивистской фрагментации, но и обнаружить новые явления в

физике релятивистских кластерных систем. В особой степени эти утверждения справедливы для ядер с избытком протонов.
9С (1.13 ч 10С 19 N ИС 2» ш 12С 99%
8-№ О * = 0* Б-ЗяО 8,0. *-
,00 Ол о П° 0 п
о о о, о -О
О СВГ О-
10В 19.8% о “В 80.2%
8'г ТТ 8-зя-о
-40 ,0 £
7Вс 53 а 9Ве 100%
С в * ш' в - 3/
9>° 5 с® о а?
6ы 7.5% 92.5%
° -О *=ъл'
0 0 о

Рис. В.1. Диаграмма кластерных степеней свободы в стабильных и нейтронодефицитных ядрах; указаны распространенности изотопов или времена жизни а также значения спинов и четностей; светлые кружки соответствуют протонам, темные - нейтронам; темным фоном выделены кластеры
Первое наблюдение радиоактивного ядра 9 С зафиксировано по его распаду в ядерной эмульсии, облученной протонами с энергией 3 ГэВ [27]. На рис. В.2 представлена звезда, инициированная вторичным нейтроном. Толстый трек Б останавливается после 6.8 мкм пробега. Отсутствие следов 5-электронов и наличие многократного рассеяния указывает на остановку частицы. Вторичная звезда содержит четыре следа. Измерение многократного кулоновского рассеяния и плотности ионизации вдоль трека 4 указывает на то, что он является следом релятивистского электрона с энергией 3.1 МэВ. Треки 1, 2 и 3 являются компланарными, что указывает на распад без эмиссии нейтронов. Характеристики этих треков соответствуют каскадному р+-распаду 9С —» 9В* —* р + 8Ве*.

Г)1 I I . I I I I I I : I I . I .___._1 I I 1_1___1 I ___._1_1__|_
15 20 25 30 35

Рис 1.9. Распределение среднего числа 5-электронов на первичных треках углерода из канала фрагментации 9С —» 33Не
В «белых» звездах изотопы С, Ве и В разделялись по зарядовым конфигурациям вторичных фрагментов и последующим измерениям зарядов первичных следов Хрг. Заряды ядер пучка 2рг и фрагментов Zfr > 2 определялись подсчетом плотности 5-электронов N5 на следах. Результаты определения зарядов первичных треков и фрагментов из событий когерентной диссоциации = 5 + 1и4+1 + 1 позволяют заключить, что все события образованы ядрами Zpr = 6 (рис. 1.8). Для измеренных зарядов фрагментов наблюдается ожидаемое смещение по отношению к распределению для ядер пучка. Аналогичная проверка условия была выполнена для канала ЗНе (рис. 1.9). И в этом случае распределение N5 имеет среднее значение = 33 при о = 1.6 и фактически совпадает со значениями для пучковых ядер 3Не. Среднее значение N5 для первичных треков в каналах 8В+ри 7Ве + 2р равно 30 при о = 1.9. Для фрагментов Zfr>