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    Los científicos informan sobre un nuevo enfoque para deducir los radios de protones a partir de reacciones de cambio de carga
    La reacción de cambio de carga (CCR) observada en el experimento consta de dos partes. El proceso de eliminación directa de protones (σ driect ), representa la parte dominante en CCR y se puede calcular con buena precisión con modelos teóricos. En este proceso, los protones se eliminan directamente en la reacción, que domina los CCR. El otro, el proceso de evaporación de protones (σ evap ) después de la eliminación directa de neutrones, es un proceso de dos etapas. En la etapa de reacción directa sólo se eliminan neutrones, dejando un núcleo residual en un estado altamente excitado. Luego, el núcleo residual sufre una desintegración en cascada al evaporar partículas cargadas (generalmente protones). Crédito:Science China Press

    Un estudio midió sistemáticamente la sección transversal de la reacción de cambio de carga de 24 núcleos ligeros en objetivos de carbono e hidrógeno en el Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados ​​en Alemania.



    El equipo concluyó que la medición de la reacción de cambio de carga debería incluir una contribución adicional del proceso de evaporación de protones, además del proceso de eliminación directa de protones, que puede describirse en el marco del modelo de Glauber. Los hallazgos explican el problema en los estudios de reacciones de cambio de carga, donde las secciones transversales medidas experimentalmente son siempre mayores de lo esperado a partir de los modelos teóricos.

    "Al deducir los radios de carga nuclear a partir de reacciones de cambio de carga, ¿se pueden tratar consistentemente los datos experimentales sobre diferentes objetivos de reacción? ¿Qué falta todavía en el análisis del modelo actual? Abordamos estas preguntas con nuevos datos precisos a 900 A MeV", dice Sun.

    Los investigadores encontraron una fuerte correlación entre la contribución a la medición del proceso de evaporación de protones inmediatamente después del proceso de eliminación de neutrones y la energía de separación de nucleones, una propiedad inherente del propio núcleo. Se supone que esta correlación es válida para las predicciones de la mayoría de los sistemas nucleares exóticos (al menos para los nucleidos de capa p de interés en el artículo), ya que se obtiene por interpolación.

    Existen relaciones lineales entre la relación de las secciones transversales medidas y las predicciones teóricas para las reacciones de cambio de carga de diferentes núcleos, es decir, , la proporción del proceso de evaporación de protones y la energía de separación de nucleones de ese núcleo (S1 ). Los símbolos coloreados representan los núcleos estables con radios de carga bien conocidos. Los radios de los núcleos inestables, representados por símbolos semitransparentes, se pueden extraer mediante interpolación, en lugar de extrapolación. El proceso de evaporación de protones inmediatamente después de la eliminación de neutrones puede representar del 10% al 15% de las secciones transversales de CCR para el caso objetivo de carbono y del 20% al 30% para el caso objetivo de hidrógeno. Crédito:Science China Press

    Esto permitió a los investigadores extraer, por primera vez en el mismo marco, los radios de distribución puntual de protones de los núcleos a partir de datos de reacciones de cambio de carga en varios objetivos de reacción, en particular para los núcleos exóticos, a los que era difícil acceder mediante otros enfoques experimentales. .

    Obtuvieron resultados consistentes para los nucleidos con números pares de protones. Para los núcleos más ricos en neutrones con números impares de protones, parecen existir diferencias sistemáticas en los radios extraídos de dos datos objetivo, es decir, los datos objetivo de carbono dan radios ligeramente mayores que los datos objetivo de hidrógeno. Esto puede indicar el efecto de diferentes sondas de hadrones o la forma de distribución puntual de protones de núcleos exóticos.

    El artículo se publica en la revista Science Bulletin. , y este estudio fue dirigido por el Prof. Baohua Sun (Facultad de Física, Universidad de Beihang) y el Prof. Isao Tanihata (Facultad de Física, Universidad de Beihang y Centro de Investigación de Física Nuclear (RCNP), Universidad de Osaka).




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