利用直接核反应研究轻丰中子核的奇特结构

直接核反应(包括弹性散射、非弹性散射、转移反应等)是研究丰中子核奇特结构的常用实验手段之一。以6,^(8)He、^(11)Li、^(11,12)Be、^(14,15)B、^(15,16)C等N=8附近核的结构研究为例,综述了如何利用这几种反应从实验上研究丰中子核的奇特结构。利用^(6,8)He,^(11)Be等晕核在质子和氘靶上的弹性散射数据,拟合得到了这些反应体系的有效相互作用(光学势)。利用^(16)C在质子和氘靶上的非弹性散射数据,抽取了^(16)C的形变参数,结果表明^(16)C的形变不可忽略。利用单核子转移反应,定量研究了^(8)He,^(11,12)Be等丰中子核基态及低占据态中的p-,s-,以及d-波成分的强度。结果表明:^(8)He基态中的4个价中子,除了可以构成正常的(0p_(3/2))^(4)组态外,还有一定的几率构成(0p_(3/2))^(2)(0p1/2)^(2)组态;^(12)Be的基态以d波闯入为主,而其临近的^(11)Be的基态以s波闯入为主。

利用直接核反应研究轻丰中子核的奇特结构

直接核反应是研究丰中子区核结构的重要手段.我们发展了质子标记的敲出反应实验方法,并用于6He和8He的结构研究,给出了7He共振态至今最精确的测量结果.发展了多中子关联测量技术,并基于此重建了8He激发态以及研究了8He中的双中子关联.通过12Be的非弹散射实验,观测到若干共振态,构成6He+6He和4He+8He两条分子转动带,支持12Be的-4n-集团结构.

太阳的结构研究与分析

文章通过对太阳结构的分析,发现用现在定义的太阳结构无法解决"固体核心与高温大气之间的矛盾",也无法解决"快速剧烈的核反应与太阳长期持续反应之间的矛盾"。文章在研究了大量的天文资料之后,认为太阳应该是六层结构。

HIRFL-CSR气体内靶核反应研究进展

近年来,基于重离子冷却储存环气体内靶,在逆运动学下,发展出了开展轻粒子诱发直接核反应的新实验技术.该技术弥补了常规实验的一些缺陷,具有低动量灵敏、高探测效率和低本底的特点,适合于开展物理化学性质易变材料和放射性同位素的研究.本文介绍了国际上该类研究的现状,阐述了2016年以来中国科学院近代物理研究所依托大科学装置兰州重离子冷却储存环(cooler-storage ring at the heavy ion research facility in Lanzhou,HIRFLCSR)开展气体内靶核反应研究取得的进展,着重描述了储存环气体内靶核反应谱仪关键探测单元的研发和利用谱仪开展的首次质子在^(58)Ni上的低动量转移弹性散射实验.最后,介绍了开展碱金属^(133)Cs核物质密度分布半径测量的意义,以及未来HIRFL-CSR气体内靶核反应谱仪的研究方向.

氘核削裂反应理论研究及其进展

氘核削裂反应作为单核子转移反应的一种,在原子核的单粒子结构研究中一直起着重要的作用。同时,作为典型的三体核反应,它也是直接核反应理论研究的一个重要研究对象。本文简述了氘核削裂反应的研究历史,侧重介绍其反应理论的演进,以及平面波玻恩近似(Plane Wave Born Approximation,PWBA)、扭曲波玻恩近似(Distorted Wave Born Approximation,DWBA)、连续态离散化耦合道理论(Continuum Discretized Coupled Channels,CDCC)、绝热波近似理论(Adiabatic Wave Approximation,ADWA)和法捷耶夫方程组(Faddeev equations)方法之间的差别与联系。本文讨论了当前及未来氘核削裂反应理论研究的若干热点问题,包括中高能条件下的氘核削裂反应、转移到剩余核连续态的理论、色散光学势以及非定域光学势在氘核削裂反应中的应用等。本文展示了我们对中高能条件下的氘核削裂反应理论计算的一些初步成果。

轻丰中子核的奇特结构研究进展

不稳定核的奇特结构,例如集团结构、闯入态等,是放射性核束物理研究的热点方向之一.直接核反应实验是研究丰中子核奇特结构的重要手段之一.本课题组自主研发了适用于放射性束流在质子和氘靶上发生直接核反应实验研究的带电粒子探测阵列.利用该高精度、大立体角、模块化、多用途的探测阵列,我们在轻丰中子核的奇特结构实验研究方面取得了一系列重要进展:从实验上确认了^(14)C的π型线性链状分子转动带;发现了丰中子核^(16)C的π2σ2构型线性链状分子结构,^(14)C的一个共振态可能有“3α呈线性排列”的线链超形变结构.我们定量研究了^(12)Be、^(13)B等N=8附近丰中子核的s波和d波闯入强度,结果表明:^(12)Be基态中s波占19%,远远小于^(11)Be(~80%),而d波成分却高达57%,是主要的闯入成分;^(13)B基态中的s(d)波闯入成分约为12%(5%),处于从Be到C的过渡.

双中子集团结构研究进展

回顾了晕核发现以来双中子集团结构的研究进展,分析了可能的发展方向。系统的理论研究表明,在原子核的表面和低密度核物质中,空间紧密关联的2n集团的出现是一个普遍的现象。但在较重原子核表面出现2n集团的机制与核物质或轻晕核中的机制很不一样,前者是由有限核的平均场造成的尺度效应(size effect),而后者主要是由低密度下对相互作用(或对能隙)的增强造成的。另外,在轻晕核或有限核表面,2n集团的均方根半径与它们到核芯的距离(或背景密度)有关,最小值普遍可以达到2～3fm,然而在核物质中2n集团最小只能到～5fm。实验方面,在重靶上的库仑激发强度,能够比较准确地给出2n系统到核芯的平均距离。但到目前为止尚没有有效的实验方法给出基态中两个中子之间的间距,主要原因是中子发射过程中末态相互作用(共振态或虚粒子态)造成的两步过程的干扰,这个问题在库仑激发破碎(重靶)或核作用破碎(轻靶)中都出现。"拖出"反应和敲出核芯反应是下一步可以考虑的路径。双中子的关联测量通常效率比较低,尤其是需要有效排除中子串扰(CT)事件。为此,需要发展特殊设计的中子关联测量装置,在提高探测效率的同时,能够通过运动学关系以及其他方法有效排除中子CT信号。在数据处理阶段,通过反复迭代给出的双中子关联函数,经验证明是比较有效的关联状态表达方式,从中可以直接提取出双中子分布均方根半径。

放射性核束物理研究中的一些热点问题

文章介绍了放射性核束物理的现状和进展,给出了一些目前热点的研究问题和方向,比如垒下融合反应、费米能区和高能区直接核反应、滴线核性质、非稳定核区的新幻数和新的集体运动模式等.

碰撞理论简述

从物体碰撞理论、气体分子碰撞理论、化学反应碰撞理论和核反应直接作用理论几个方面对碰撞理论从宏观到微观的发展史和相关内容进行简要论述,以期对学界进行相关内容的教学有所启示。