理研RIビームを用いた中間エネルギー陽子散乱による不安定核の核子密度分布の抽出

使用 RIKEN RI 光束通过中能质子散射提取不稳定核的核子密度分布

基本信息

批准号：
00J02834
负责人：
竹田浩之
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

理化学研究所で建設が進みつつある不安定核ビームファクトリー(RIBF)からの、核子あたり数百MeVの中間エネルギー不安定核ビームを水素標的に照射し、弾性散乱によって反跳された陽子の角度分布を測定する逆運動学の手法により、不安定核の構造を探る上での基礎的な情報である核子密度分布を系統的に抽出することができる。本研究では、反跳粒子のエネルギーと散乱角を高精度で測定する反跳粒子スペクトロメータ(RPS)の開発を進めている。反跳粒子の散乱角を必要な精度で測定するためには、水素標的から測定器までの間を真空に保ち、空気の多重散乱による角度精度の劣化を防がねばならない。大気中に置かれる測定器との間は、1気圧の気圧差に耐える強度を持ちながら、多重散乱による影響が測定に影響を与えない程度に薄いという、相反する要求を満たす膜で真空を遮断する必要がある。大気圧を支える細長い桟を5cmで張り巡らした金属製の窓を用意し、いくつかの種類・厚さの膜を検討して、本実験と同じ仕様の真空容器でテストした結果、充分薄い膜でも真空を保つことを確認した。また、昨年度のビームを使ったテストにより、RPSに必要な性能を達成できることが示されたNaI(Tl)カロリメータの試作機をもとに、本実験用の量産機を設計し、製作依頼を可能にした。我々は弾性散乱の解析に核媒質効果による相互作用の変化を取り入れた相対論的インパルス近似を開発し、用いている。^<58>Niの陽子弾性散乱データを用いて決めた核内での核子核子相互作用は、ρ中間子の効果を評価することが困難であったが、抽出された^<120>Snの中性子密度分布はρ中間子の影響をほとんど受けないことを確かめた。また、^<208>Pbの弾性散乱データもよく説明することを確かめた。これらの結果から、少なくともNiからPbに至る中重核においては、我々の手法による核子密度分布の抽出は有効であると思われる。

使用一种逆动力学技术，该技术涉及从不稳定的核束工厂（RIBF）辐射中间能量的不稳定核束，该核能（RIBF）目前正在Riken Institute中建造，以测量由弹性散射的质子反应的质子的角度分布，这是弹性散射的基本信息，该信息是核心分布的基本信息，可辨别不适的结构。在这项研究中，我们正在开发一个后坐力颗粒光谱仪（RP），该粒子光谱仪（RPS）以高精度测量后坐力颗粒的能量和散射角。为了以所需的精度测量后坐力颗粒的散射角，有必要在真空中保持氢目标与测量仪器之间的距离，从而防止由于空气的多次散射而导致角度精度的恶化。真空必须被满足矛盾要求的膜阻塞，例如具有承受1个气氛的压力差的强度，同时仍然足够薄以不影响测量值，这满足了矛盾的要求。用5厘米长的板条制备了一个金属窗口，以支撑大气压力，并检查了几种类型和厚度，并在真空容器中进行了与本实验相同规格的真空容器进行测试，并确认即使薄膜足够薄，也保持了真空。此外，基于原型NAI（TL）量热计，该量表能够通过横梁测试来实现RPS所需的性能，我们为该实验设计了一台质量生产的机器，并使要求生产成为可能。我们已经开发并使用了相对论的冲动近似，该近似结合了核培养基效应在弹性散射分析中的相互作用变化。尽管使用proton弹性散射数据对 ^<58> ni确定的核中核子核子相互作用使得很难评估ρMeson的效果，但已证实， ^<120> sn的提取的中子密度分布几乎不受ρmeson的影响。也证实了 ^<208> Pb的弹性散射数据得到很好的解释。基于这些结果，看来使用我们的方法提取核子密度分布是有效的，至少对于中间核从Ni到Pb不等。