Πυρηνικές Αντιδράσεις

Transcript

1 Πυρηνικές Αντιδράσεις Ελαστική και Ανελαστική Σκέδαση Αντιδράσεις Μεταφοράς (Transfer Reactions) Αντιδράσεις Σύνθετου Πυρήνα (Compound Nucleus Reactions)

2 18 O Sn E L =100 MeV Πυρηνικές Αντιδράσεις D: Penetration Depth or Distance of Closest Approach R: Contact Radius

3 18 O Sn E L =100 MeV Πυρηνικές Αντιδράσεις Κλασσικές τροχιές του σκεδαζόμενου 18 Ο πυρήνα από στόχο 120 Sn σε ενέργεια E L =100 MeV για το προηγούμενο δυναμικό.

4 18 O Sn E L =100 MeV Πυρηνικές Αντιδράσεις Κλασσικές τροχιές του σκεδαζόμενου πυρήνα με διαφορετικές παραμέτρους κρούσης (impact( parameter) και η αντίστοιχη συνάρτηση εκτροπής (deflection( function),, η οποία αποδίδει την κλασσική γωνία εκτροπής συναρτήσει της παραμέτρου κρούσης.

5 Σκέδαση κατά Rutherford Πυρηνικές Αντιδράσεις

6 Σκέδαση ηλεκτρονίων από πυρήνες 238 U Πυρηνικές Αντιδράσεις ρ(r) F(q)

7 18 O Sn E L =100 MeV Πυρηνικές Αντιδράσεις Μετρούμενη ενεργός διατομή της γωνιακής κατανομής για την ελαστική σκέδαση (0 + ) και την πρώτη διεγερμένη κατάσταση (2 + ) της ημιελαστικής σκέδασης.

8 Πυρηνικές Αντιδράσεις

9 Πυρηνικές Αντιδράσεις a + X b + Y

10 Πειραματικός Καθορισμός Διεγερμένων Καταστάσεων Παράδειγμα: Η αντίδραση μεταφοράς (d,p)( d + 16 O p + 17 O E i = MeV θ = 19 ο E 0 = 1.93 MeV

11 Πυρηνικές Αντιδράσεις Σύστημα 1 6 O Ο σε διαφορετικές ενέργειες

12 Πυρηνική Φασματοσκοπία: : Ακτινοβόληση στόχου και μελέτη της εκπεμπόμενης γ-ακτινοβολίαςγ

13 Μαγνητικός Φασματογράφος Σωματίων Ταυτοποιεί το σκεδαζόμενο σωμάτιο και προσδιορίζει: Ορμή & Γωνία σκέδασης Ενεργειακό φάσμα

14 Αρχή λειτουργίας φασματογράφου μάζας C. Brunnee,, H. Voshage: Massenspektroskopie (Karl-Thiemig Thiemig,, Munich 1964)

15 Μαγνητικό Φασματόμετρο (Q3D)(

16 Ταυτοποίηση πυρήνων Ionizing Particle MultiWire Proportional Chamber (MWPC) Ionization Chamber ΔΕ Scintillation Detector Ε B ρ = Z ΔE v E Av mv q E 2 Z A ΔE Ένας πολυσυρματικός αναλογικός ανιχνευτής αποδίδει πέραν της ενεργειακής πληροφορίας ιονισμού (ΔΕ) και τη θέση του προσπίπτοντος σωματιδίου. Συμπέρασμα: : Η εξάρτηση των μετρούμενων ενεργειών ιονισμού (ΔΕ) και συνολικής ενέργειας Ε του εξερχόμενου από μια πυρηνική αντίδραση προϊόντος,, είναι σε θέση να ταυτοποιήσει τον πυρήνα αυτόν (Ζ,Α). Για το λόγο αυτό, το διάγραμμα ΔΕ-Ε Ε αποτελεί ένα διάγραμμα ταυτοποίησης των προϊόντων της πυρηνικής αντίδρασης.

17 Ταυτοποίηση εξερχόμενων πυρήνων 14 N + 58 Ni E L =150 MeV ΔE: Energy Loss L ~ E: Energy from Scintillator E. Stiliaris et al., Z. Phys. A Atomic Nuclei 326 (1987) 139

18 Αντιδράσεις μεταφοράς ενός νουκλεονίου E. Stiliaris et al., Z. Phys. A Atomic Nuclei 326 (1987) 139

19 Ταυτοποίηση Πυρήνων με τη βοήθεια της τεχνικής χρόνου πτήσης (Time of Flight)

20 Ελαφρείς πυρήνες στα όρια του χάρτη νουκλιδίων (Drip-Line Nuclei) με ιδιαίτερο ενδιαφέρον B. Jonson,, Physics Reports 389 (2004) 1-591

21 Το φαινόμενο της Εάλω (Halo)( στον πυρήνα 11 Be 1p1/2 2s1/2 1s1/2 11 Be / /2+ B. Jonson,, Physics Reports 389 (2004) 1-591

22 O Πυρήνας 11 Li (Halo Nucleus) Η rms ακτίνα του πυρήνα 11 Li είναι περίπου ίση με αυτή του 48 Ca, ενώ η ακτινική απόσταση των νετρονίων της εάλω πλησιάζουν αυτήν των εξώτατων νετρονίων του πυρήνα μολύβδου 208 Pb! B. Jonson,, Physics Reports 389 (2004) 1-591

23 Borromean Nuclei Δέσμια συστήματα τριών σωμάτων (Core + n + n) παρόλο που τα δυναμικά δύο σωμάτων V nn και V Cn δεν είναι αρκούντως ισχυρά ώστε να συγκροτήσουν ένα δέσμιο σύστημα. Παραδείγματα 6 He : 4 He + n + n 11 Li : 9 Li + n + n B. Jonson,, Physics Reports 389 (2004) 1-591

24 Borromean Rings Δέσμια συστήματα τριών δακτυλίων: Η απομάκρυνση ενός εξ αυτών δημιουργεί ένα ασύνδετο σύστημα (Τοπολογικός Δεσμός Brunnian)

25 Τα ισοβαρή μέλη της οικογένειας Α=8 Ο πυρήνας 8 He (a) Most symmetrical (b) 4n configuration (c) 2 pairs of di-neutrons M.V. Zhukov, A.A. Korsheninnikov,, M.H. Smedberg,, Phys. Rev. C 50 (1994) R1

26 Πειραματικός προσδιορισμός του πυρήνα 8 He 13 C + 9 Be Ø 14 O + 8 He H.G. Bohlen et al., Z. Phys. A Atomic Nuclei 330 (1988) 227

27 Πειραματική διάταξη μέτρησης εξωτικών πυρήνων με ραδιενεργές δέσμες B. Jonson,, Physics Reports 389 (2004) 1-591

28 Χάρτης Νουκλιδίων

29 Δημιουργία ραδιενεργών δεσμών για την ανίχνευση νέων ισοτόπων