Экспериментальное исследование дифференциальных сечений реакции (3He.d) на легких ядрах с использованием измерительно-вычислительного комплекса на базе IBM PC AT тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

Академия наук Республики Узбекистан ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

Р Г Б ОД

i L Д/-А V;.. .

на правах рукописи

Зотов Игорь Юрьевич

УДК Л:».107..>:л39.17.01

31«. ПЕРНМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ РЕАКЦИИ РНс.<1) НА ЛЕГКИХ ЯДРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗМЕРИТЕ."1ЫЮ-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА НА БАЗЕ IHM PC ЛТ

Специальность 01.(ИЛ6 - фнлпкл атомного ядра и элементарных

чагтии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации иа соискание ученой степени кандидата физики - математических наук

Ташкент - !994

Работа выполнена в Ингпггуте ядерной физики АН РУз

доктор фнаико - матем ичсскнх наук Гуламов И.Р.

кандидат физико-математических наук Артемов C.B.

Официальные оалоает-ы: доктор физико - математических наук,

Дунсебаев А.Д.

доктор физико - математических наук Скородумов Б.Г.

Ведущее научное учреждение: Научно - Исследовательский Институт

ядерной физики МГУ г. Москва.

, Г

Защита состоится " W " Ч9 А^/ЛЛ_1994 года

_часов на заседании специализированною Совета Д 015.15.21

по защите диссертаций на соискание учепой степени доктора наук при Институте ядерной физики АН РУз но адресу:

702132, г. Ташкент, Мирзо - Улугбекский район пос. Улугбек.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ядерной физики АН РУз.

Автореферат разослан * /'/ " НОЛ^чЛ_1994 года

Научные руководители:

о

Ученый секретарь специализированного со, доктор физ.-мат. -наук

Я Г с

-<л -

ИСМАТОВ Е.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Хорошо известно, что прямые ядерные реакции в частности, реакции срыва и подхвата нуклона в течение многих лет ляготся основным источником спектроскопической информации о ядре. Зычно анализ экспериментальных данных осуществляется в рамках щеприиятого метода искаженных волн {ММВ) /1/, и в течение ительного времени не теряет своей актуальности проблема надежности влекаемон я этом анализе информации, в частности, спектроскопических кторов (СФ). МИВ в Борновском приближении дает четкое качественное иимание механизма реакции, однако получаемые при этом номенологические значения СФ часто существенно различаются для эных каналов реакции и разных энергий. Основная причина этого, как зестно, заключается либо в неоднозначности выбора геометрических заметров связанного состояния передаваемого нуклона, п также параметров гических потенциалов во входном и выходном каналах реакции, эеделягощих искаженные волны, либо в принципиальной неправомерности сближений МИВ. Разными авторами предпринимались многочисленные тытки устранения этих неоднозначностей /2/.

В основе подхода, используемого нами, лежит так называемый .шинированный метод /2/, включающий в МИВ элементы дисперсионной ■рин. В рамках этого подхода в анализ по МИВ вводится информация о !риой вершинной константе (ВК) отделения передаваемого нуклона, что (валяет корректно фиксировать вклад внешней области ядра в сечение кции. Как следует из комбинированного подхода, из анализа по МИВ :то поверхностной реакции извлекается ВК, а не СФ. Д\я извлечения .ичины СФ необходимы в этом случае дополнительные данные, поскольку :овной вклад в СФ дает внутренняя область ядра. Неопределенность в чениях ВК, обусловленная неоднозначностью в выборе параметров ических потенциалов во входном и выходном каналах реакции, а также метрических параметров потенциала, описывающего связанное состояние «даваемого нуклона, мала в силу поверхностного характера реакции.

Знание ВК имеет самостоятельное большое значение. Из

сопоставления феноменологических значений ВК с соотвстствующш микроскопическими расчетами /3/ могут быть сделаны выводы I адекватности используемых нуклон-иуклоиных потенциалов. Через значен: ВК могут быть параметризованы величины сечений астрофизических ядерш реакций радиационного захвата при очень низких энергиях, где процесс сугубо периферийные,

Реакция (3Не,Л) может рассматриваться как надежное ередст: определения ВК, поскольку сильное поглощение ионов ^Нс и квазиупругос делают ее поверхностной. Для исследования подобных реакций в рамк комбинированного метода с целью определения ВК, СФ, а также степе] доминантности полюсного механизма передачи протона, необходимо име экспериментальные данные, измеренные в широком диапазоне углов, включ малые углы вылета, охватывающие главный пик в угловом распределени полученные с возможно меньшей ошибкой, что существенно влияет : точность анализа, а также при различных значениях энергии налетающ! частиц.

Следует отметить, что в литературе практически отсутствовав экспериментальные данные, отвечающие всем перечисленным требованиям, связи с этим большую актуальность имеет проведение цикла прспизиоинг измерений дифференциальных сечений ядерных реакций с цель последующего извлечения из них надежной спектроскопической информап! в рамках комбинированного метода анализа.

В настоящей работе ставилась задача проверки применимости реакц! (^Нс,(1) для получения ВК отделения протона в рамках комбинированно, метода, для чего необходимо было провести прецизионные измерения Д реакции (¡на) на нескольких легких ядрах.

Экспериментальная методика, которая позволила бы выполни подобные измерения, должна удовлетворять ряду определенных требовани Она должна обеспечивать возможность проводить измерения ДС в широкс диапазоне углов рассеяния, включая малые углы (3°-И0°) выле регистрируемых частиц, гарантируя при этом достаточно высокую точное измерений (не хуже 6 -5- 7%). В связи с ростом загрузок в области маль углов рассеяния при работе на пучках двухзарядных ионов, а также в связи

ем, что циклотроны обычно работают с ненулевой скважностью, система тстрации должна обладать высоким быстродействием. Помимо этого, ;дствие роста стоимости пучкового времени и его дефицита, указанная однка должна характеризоваться высокой надежностью получения данных, 7рессностыо настройки и простотой в обслуживании.

Для решения поставленной задачи было необходимо создать двумерную >ровую ДЕ-Е методику анализа, базирующуюся на современной ктроиихе и вычислительной технике, модернизировать существовавшую ее аналоговую методику, а также разработать программное обеспечение перимента и обработки экспериментальных данных с использованием ременных персональных компьютеров, включая адаптирование к ним чествующих программ теоретического анализа данных.

В соответствии с требованием получения экспериментальных данных 8 :таточно широком диапазоне энергий требовалось осуществить измерения * реакции (^НеЛ) на ускорителях разных классов. Из полученных данных кно было затем отобрать пригодные для комбинированного анализа, жучить соответствующие ВК и СФ, сопоставить их значения при ьличных энергиях, а также с результатами анализа литературных данных по «даче протона.

В результате проведенной работы была усовершенствована :периментальная установка, разработано программное обеспечение иоговои методики идентификации, а также создана методика цифровой £-Е идентификации на базе компьютеров сначала серии СМ, а затем -МРСАТ.

¡(бота посвятена созданию оригинальной экспериментальной методики гистрации и анализа спектров заряженных частиц - продуктов ядерных акций, проведению на ее базе цикла прецизионных измерений фференциалькых сечений реакции (^НсЛ) на ядрах ^Ве, ^В, ^О, V в передней полусфере, включая ма\ые углы рассеяния ла£ 5: 3е) при нескольких значениях энергии и анализу полученных спериментальных данных в рамках комбинированного метода.

Целью работы является;

- создание экспериментальной методики регистрации и анализа спектр заряженных частиц - продуктов ядерных реакций на базе современи электроники, вычислительной техники и оригинального програлшнс обеспечения;

- получение вкспериментальных данных по сечениям реакции (3Не, на ряде легких ядер с ошибкой, не превышающей 6 + 7%, в утлов диапазоне, включающем малые углы рассеяния (вла$ Ь 3°), при нескольк значениях энергии;

- анализ экспериментальных дифференциальных сечений в раме комбинированного метода с целью получения надежной спектроскопическ информации;

Научная новизна. Создана оригинальная методика регистрации анализа спектров заряженных частиц - продуктов ядерных реакций на бг персонального компьютера 1ВМ РС АТ, системы электроники в стандар САМАС и специального программного обеспечения, реализующая двумерну ДЕ-Е - идентификацию сорта частиц,

Получены новые экспериментальные данные по дифференциальна сечениям реакции на ядрах; *Ве. пВ, Щ. 160, Щ для угл

рассеяния 3°с шагом 2° -г- 5° и с ошибкой, не прсвышающ

6 + 7%.

Показано, что все исследуемые реакции за исключением являются чисто поверхностными, и из их анализа методом, вводящим традиционный МИВ дисперсионные соотношения, навлечены значен вершинных констант, а на их базе соответствующие значения СФ, д отделения протона от ядер

!0В, 12С, «о, }7Р, 20Ме.

Установлено доминирование . механизма передачи проток соответствующего простой полюсной диаграмме, что одновремет подтвердило корректность значений ВК для случаев; ЮВ(0.0, 0.72, 1.74, 2.16 МэВ)-*9Ве + р; 0(0.0 МэВ) + р; 17Р (0.0, 0.49 МэВ) -> 160 + р: Щс (0.0 МэВ) 19Р + р;

Показана неадекватность описания в рамках МИВ реакции '3НЫ)12С (£* - 0.0 и 4.44 МзВ) при ЕИе3 < 40 МэВ без введения ».метра обрезания (rcut ~ 4 фм).

Оспоттмс лаоттасмые подоигскня

1. Экспериментальная методика регистрации и шадаа спектров иконных частиц - продуктов ядерных реакций на базе персонального пыотера IBM PC AT, системы электроники в стандарте САМАС к гииальиого программного обеспечения, реализующая двумерную ДЕ-Е -нотификацию сорта частиц.

2. Экспериментальные результаты измерений дифференциальных гний реакции He.d) на ядрах ^Ве, ^В, ^О, при энергиях 3, 32.5, 34.0 МэВ с абсолютной ошибкой, не превышающей 6 -г- 7%, в эоком диапазоне углов рассеяния, включающем малые углы

аб Эг 3°).

3. Утверждение, что реакции He,d) на ядрах ^Ве, ^N, ^F в ледуемом энергетическом диапазоне являются поверхностными (для кции при Я/fej < 40 МэВ нельзя сделать однозначный 5<зд).

4. Утверждение, что передача протона в реакции (^He,d) соответствует >стон полюсной диаграмме для случаев:

3(0.0, 0.72.1.74, 2.16 МэВ)^9Вг + р: 150(0.0 МэВ)-*иМ + р; "(0.0. 0.49 МэВ) 160 + р; 2°Ne(0.0 МэВ) l9F + р:

5. Значения вершинных констант отделения протона и жтроскопических факторов из анализа экспериментальных данных методом, йбшдарующкм МИВ с элементами дисперсионной теории.

аучнзя п практическая пениоеть. Созданная экспериментальная тодика регистрации и анализа спектров заряженных частиц - продуктов ерных реакций на базе современной электроники и вычислительной хннки, а также оригинальное программное обеспечение позволяют уществлять измерения дифференциальных сечений реакции с выходом ряженных частиц в широком диапазоне углов рассеяния, включающем

малые углы (блйб ¿3°), и с абсолютной ошибкой, ис превышаю!!

6 * .7%.

Измеренные сечения ядерных реакций (ЗНЫ) и полученные значе! вершинных констант могут быть включены в библиотеку ядерных дани Сопоставление феноменологических значений ВК с микроскопически расчетами может являться важным критерием при выборе NN - поте ни налов.

Полученные значения ВК могут быть использованы для расче-сечений астрофизических реакций радиационного захвата протона г сверхнизких анергиях.

Апробапня работы и результаты. Основные результаты рабе докладывались на 41 - 44 ежегодном совещании по ядерной спектроскопии структуре атомного ядра (1991 - 1994 гг.), на 2-ой Международной шке по ядерной физике в Киеве (1992 г.) и опубликованы в Б работах (спис приводится в конце автореферата). В коллективных работах авте пркнадлеа;ат ¡экспериментальные исследования и интерпретация получены данных. Выводы работы сформулированы автором.

Личным вклад автора. Автор принимал непосредственное участие работах, представленных в диссертации, и его вклад является определяющи:

Достоверность измеренных угловых распределений подтверждается устойчивой воспроизводимостью, а полученные в работе феиоменологическ значения вершинных констант и 8-факторов хорошо коррелируют с данные надежно определенными в независимом анализе.

Структура и обг?ем__д»сс.ертзинн Диссертация состоит из введения, тр глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 113 странице включая 37 рисунков, 2 таблицы и 55 наменований списка литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

о впедсини обосновывается актуальность темы диссертационно

оты, излагается цель и краткое содержание диссертации.

В., первой главе дается обзор основных положений метода искаженных и и комбинированного метода, включающего в МИВ идеи дисперсионной рш, для дпалипа прямых ядерных реакций передачи протона:

; + А с/ + В.

В рамках комбинированного метода /2/ ДС в МИ В вычисляется с

¡влечением дополнительной физической информации о ВК Су

нуального распада В -* А + р, которая в стандартном МИ В не ггывалась. Введение ВК в МИВ осуществляется посредством соотношения:

ДЛр и |2 „ , 2

1Г

•N1 = -Кц <»

е ЦДр 'ТПр ) - приведенная масса ядра А и протона,

д/у - спектроскопический фактор, являющийся квадратом нормы

/шального интеграла перекрытия, £>п/у - асимптотический нормировочный

эффициент (АНК) одночастичной радиальной волновой функции, исьшающей протон я связанном состоянии в ядре В с квантовыми числами I,}. Соотношение (1) обеспечивает правильную нормировку асимптотики [теграла перекрытия внутренних волновых функций ядер А и В ч то ть даст возможность корректно фиксировать вклад периферийных .рциалъпых амплитуд реакции. В силу соотношения (1) для чисто тсрулюстпых реакций

амив е ~ (2)

Таким образом, для ' поверхностных реакций из нормировки засчитанных по МИВ дифференциальных сечений к экспериментальным в равном пике углового распределения определяется не СФ, а ВК.

Информация об АНК Ъпц, необходимая для определения значений СФ грез ВК посредством (1), получена с использованием значений гр и а из

2

данных по электронному рассеянию, либо методом, учитывающим остаточн взаимодействие передаваемого нуклона с нуклонами ядра А /5/.

Для проверки периферийности реакции а рамках комбинирование метода анализа исследуется поведение функции

ВД = «1Т»2 <

при варьировании параметров iq и а в области так называемых "стандартш значений": 1.1 фм < гц < 1.35 фм, 0.5 фм < а < 0.7 ф.ч Из (1) и (2) следует, что для поверхностных реакций должна выполнять условие

R(b) - const. (

Вторым критерием периферийности может служить поведение ДС главном пике углового распределения, вычисляемого по МИ В, от радиу обрезания гси1 радиального интеграла перекрытия на нижнем пределе. Д

периферийных реакций tiff/ ¡JQ практически не меняется при изменен]

пик

гси[ в пределах от 0 до Яя. Это свидетельствует о том, что в амплиту, реакции дает вклад только внешняя область ядра.

Критерием доминирования полюсного механизма передачи прото служит совпадение значений ВК, извлекаемых в рамках комбинированно анализа ДС реакций передачи протона при различных энергиях налетающе иона 37~/е, либо других периферийных реакций, содержат; соответствующую вершину полюсной диаграммы,

В первой главе приводятся также расчетные формулы анализа ДС рамках комбинированного метода с использованием программы DWUCK адаптированной для использования на IBM PC AT.

Во, второй главе содержится описание экспериментальной установи предназначенной для регистрации и анализа спектров заряженных частиц продуктов ядерных реакций, измерительно-вычислительного комплек (ИВК), реализующего аналоговую и цифровую ДЕ-Е идентификацию сор частицы, приводится анализ экспериментальных ошибок измерений.

Эксперименталшая установка включает в себя камеру рассеяния, темы коллимации, юстировки и интегрирования пучка, а также ряд юлнительных обслуживающих узлов.

Используемая камера рассеяния /б/ позволяет осуществлять измерения рференциальных сечений в широком диапазоне углов вылета (2° 178°), ;ет специальный отсек для измерений в области малых углов (< 10°) и >рудована дистанционно управляемыми устройствами для настройки, тнрования и энергетической калибровки телескопов, измерения средней ¿щипы облучаемой мишеют в месте ее взаимодействия с пучком по шэппионным потерям ог-частиц. Перед камерой смонтирована система иимироетиия пучка, включающая я себя два блока задающих н блок гирасееиватощих диафрагм, управляемые дистанционно, а также гировочный блок с лазером ЛГ-76.

В качестве ДЕ-дстекторов использовались поверхностно-барьерные шниевме детекторы с глубиной чувствительного слоя 100 -г 200 ;лкм, а в ¡ествз Е-детекторов - кремниевые литисво-дрейфовые детекторы с ■биной чувствительной области до 5 6 мм. Энергетическое разрешение «меняемых детекторов составляет около 1%.

В К пклгачает в себя аналоговый идентификатор /4/, аппаратуру а ¡ндарте САМ АС и п.э.в.м. 1ВМ РС АТ со специально разработанным эграммным обеспечением. Система электроники в стандарте САМАС, эдящая и состав цифрового идентификатора, содержит два симметричных гктрометрических Е, ДЕ - тракта, каналы отбора событий, синхронизации оцссса измерений с макроструктурой пучю циклотрона, мониторироваиия и тегрирования тока пучка, а такзке параллельный канал связи с аналоговым ентификатором.

Синхронизация процесса измерений с макроструктурой циклотронного чка осуществляется с помощью специально разработанного модуля в щдарте САМАС, вырабатывающего сигналы, отмечающие временные ангаш макробанча, по переднему и заднему фронтам сигнала модулятора 14 циклотрона. Эти сигналы используются в дальнейшем для обработки формации в течение очередного макробанча на уровне прерываний оцессора.

Программное обеспечение ИВК представлено программой PCJEDL написанной на языках С и ассемблера, имеющей оверлейную структуру предназначенной для использования в среде MS-DOS, Программ осуществляет накопление спектрометрической информации, её поляу обработку, настроечные и сервисные функции и поддерживает общепринята графический интерфейс с пользователем.

Процедуры накопления спектрометрической информации позволяй строить в памяти компьютера двумерные (ДЕ,Е) - спектры совпадений энергетические спектры, соответствующие различным сортам частиц.

Для улучшения энергетического разрешения в результирующих спектр, программа позволяет формировать двумерные спектры в плоскости (ДЕ, Е ДЕ). Имеется возможность осуществлять накопление информации в режш синхронизации с макроструктурой циклотронного пучка и по прерываниям Е или ДЕ а.ц.п. При работе в режиме синхронизации в течение очередно макробанча осуществляется накопление (ДЕ,Е) - событий в кольцом буфере на уровне прерываний процессора, а анализ этих событий совершает в промежутках между баичами. При атом увеличивается быстродейегв системы регистрации за счет исключения времени, необходимого дли апали (ДЕ,Е) - события, из программного мертвого времени, которое в адом случ не превышает 30 мне Fia событие (в случае использования АТ-286 тактовой частотой процессора 12 мш).

Программа осуществляет постоянный контроль за величиной просчет« обусловленных общим мертвым временем системы CÂMAC - АТ-286, процессе накопления спектров в любом из имеющихся режимов. Подсисте обработки включает в себя ряд процедур, позволяющих совершить полк анализ линейчатых спектров и построение таблиц угловых распределений ^ исследуемых реакций. Сюда включены следующие возможности:

- очерчивание локусов двумерного спектра и формирование по и знергетичсских спектров, соответствующих различным сортам частиц; калибровка энергетической шкалы спектров, которая осуществляе-посредством задания положений и анергий а-линий калибровочи источников

- установление соответствия пиков в результирующих спектр

ичным возбужденным состояниям конечного ядра с использованием зрмации из специальной базы данных нуклидов:

- разделение перекрывающихся пиков в энергетических спектрах на изо алгоритма /7/, определение их площадей и соответствующих ошибок;

расчет ДС реакции, соответствующей выделенному пику, в >раторной системе и в системе центра масс вместе с соответствующей бкон и сохранение результатов расчета для различных углов рассеяния в лах для формирования таблиц угловых распределений; 7роцедуры для выполнения кинематических расчетов, для определения шей толщины облучаемой мишени в месте ее взаимодействия с пучком по изационным потерям а-частиц в материале мишени, для расчета энергии етающих та мишень частиц по известной энергии рассеянной частицы. Вся бходимая для расчетов информация автоматически извлекается из базы

ных нуклидов;

Имеется ряд процедур, позволяющих осуществлять быструю настройку говных программных блоков ПО на условия конкретного эксперимента ¡одной, выходной каналы исследуемой реакции, параметры активного 1ескопа и т.д.) с использованием информации, хранящейся в специальном ифигурациоииом файле.

:я возникающая в ходе измерений и последующей обработки информация вумериый спектр, энергетические спектры, соответствующие различным ртам частиц, таблицы угловых распределений ДС, и т.д.) может быть хранена на диске в файлах специального формата. Каждый такой файл кет заголовок, содержащий подробное описание условий эксперимента, в лжах которого получена содержащаяся в файле информация.

Во второй главе диссертации подробно анализируются возможные ;точиики ошибок измерений дифференциальных сечений и способы их мсеимального снижения. В результате предпринятых мер абсолютная ошибка »юрений ДС в ходе экспериментов не превышает б 7%. Приводятся лловые распределения реакции измеренные при Я//е5 ~

5 МэВ, для проверки работоспособности методики и достоверности анализа кепериментальных погрешностей. Показано хорошее совпадение полученных

результатов с литературными данными /8/, что свидетельствует о мало« систематических ошибок.

Третья глэпа содержит описание проведенных эксперимент« полученные угловые распределения и анализ в рамках комбинирован!« метода. Значения параметров оптических потентатов, используемые расчетах по МИВ в основном взяты из литературных данных при близь энергиях во входном и выходном каналах.

Реакция J)^B. Угловые распределения измерялись: п

анергиях = 22.3, 25.2, 32,5 МвВ для состояний Щ 0.0 МэВ, 3 0.72 МэВ, 1+; 1,74 МэВ 0+; 2.15 МэВ 1+ и для углов вылета 3° -5- 10 (лаб) с шагом 3° 5°. Анализировались угловые распределения дейтроне соответствующие образованию конечного 'ядра

10В

в основном состоял

(Q = 1.093 МэВ, ITi - 3+) и в возбужденных состояниях Е* = 0.72 М. (Q = 0.376 МэВ, = 1+); £* = 1.74 МэВ (Q = -0.646 МэВ, 1* - 0+ £* = 2.15 МэВ (Q = -1.06 МэВ, № = 1+).

Вышеупомянутые процессы являются чисто поверхностными, посколь R(b) не чувствительна, к изменению в широких пределах tq н а (rg - 1.0 14 фм; а = 0,5 -г 0.7 фм). Зависимость дифференциального сечения главном пике углового распределения от радиуса обрезания радиальнс интеграла на нижнем пределе подтверждает незначительность вкла внутренней части ядра в течение реакции.

Квадраты модулей |Ср, полученные из анализа комбинироваинь методом наших и литературных данных, приведены в таблице 1. Тот фа* что эмпирически определенные величины |Gp близки при разных энергш начиная с £//ез = 18 МэВ, позволяет полагать, что механизм протекав реакции (JHc,d) на ядре в ооласти углов главного максиму:

соответствует поносной диаграмме, что одновременно подтвержда корректность значений ВК для случая ^В (0,0,0,72,1.74,2.16 МэВ)-*&Вс+р;

В таблице 1 также приведены величины S, вычисленные через ВК (с (1)) при rg = 1.3 фм к а =0.7 фм, в сравнении с теоретическими значения*

Реакция Угловые распределения измерялись: при

ячтах = 22.3, 32.5 МэВ для сосгояешй 0,0 МэВ, 0+ и 4.44 3, 2+ для углов вылета 3° -г- 60°(лап) с шагом 3° -г 5°. «анализированы реакции с образованием ^С в основном состоянии = 10.462МэВ, ~ 0 ) и в возбужденном состоянии ~ 4.44 Л/эЙ = 6.02 МэВ, /'" = 2~). Хорошего описания для первых двух состояний (0.0, 4.44 МэВ) удаётся добиться обрезанием радиального интеграла на :нем пределе. В данном случае процедура обрезания не только меняет вид звого распределения, но и изменяет сечение в главном пике. В таблице 1 веден интервал значений |Ср при изменении радиуса обрезания

= 0-7-4 фм.

Исследование зависимости ЩЬ) (гд = 1.0-ь 1.4 фм, а = 0.5-^-0,7 фм) этих двух состояний также свидетельствуют о значительности вклада гренней части ядра. Поскольку феноменологические значения ВК с том тси^ до 4 фм становятся близкими к ВК из периферийной реакции с ;сльгаи ионами /9/, сделано предположение о некорректном учете вклада трепней области ядра в амплитуду, рассчитываемую по МИВ.

В связи с этим вплоть до энергии ? = 44 МэВ нельзя получить товернуго информацию о ¡С(~ из анализа реакции ^ Не, с!) на ядре ^В. таблице 1 приведены также значения Б-факторов для стандартных чений гр = 1.25 и а = 0.65 фм для ядра + р (0.0 МэВ), где

»тон я&игется последним в заполненной подоболочке, вычисленные через (см. (1)) в сравнении с теоретическими значениями Эу Реакция Угловые распределения измерялись для

[овного состояния конечного ядра ^О при энергии Е]-[03 ~ 22.3 МэВ в •ервале углов рассеяния 8° -г 40° (лаб) с шагом 2° -г- 4°. аллзкровались угловые распределения дей тронов, соответствующие >азованнк> конечного ядра в основном состоянии. Рассчитанное по

'1В угловое распределение прекрасно описывает эксперимент

Практическое постоянство величины Я для широкого диапазона >ьирования геометрических параметров гр и а (го~1.1-М.З фм, а "0.5 -г- 0.7 [), определяющих значения величины Ь, указывает на периферийность

протекания реакции. Это подтверждается и независимостью сечения О^уц главном максимуме от в пределах размера ядра (до 4 фм).

Квадраты модуля вк |сИ, рассчитанные в рамках комбинирован:-!' метода, приведены в таблице 1. Отсутствие экспериментальных абсолюта значений ДС в литературе не позволяет провести сравнение величин г различных энергиях. Вместе с тем, хорошее совпадение полученного нг значения |Ср с определённым в рамках микроскопического расчета / позволяет предположить полюсный характер срыва протона в данном слу и отождествить полученное феноменологическое значение |Ср с , отделения протона

Спектроскопический фактор, вычисленный через в соответствш формулой (1) при гр = 1.3 фм и а — 0.7 фм, также удовлетворится! согласуется с теоретически рассчитанным (см. таблицу 1). Реакиая

Угловые распределения измерялись г энергии ЕНс3 ~ 34.0 МвВ для состояний ]7Р 0.0 МаВ, 5/2+; 0.495 М: 1/2+и для углов вылета 10° -Ь ЪЬ°(ла6) с шагом 2° Анализировались угловые распределения дейтронов, соответствуют образованию конечного ядра ^7Р в основном состоянии (р — -4.895, I"' 5/2+) и в возбужденном состоянии: Е" =0.495 (<3 = 5.390, 1Ж - 1/2+).

Поскольку функция К(Ь) не чувствительна к изменению гд и а широких пределах (гц = 1.0 4- 1.4 фм; а = 0.5 -г 0.7 фм), мои утверждать, что реакции на ядре }()0 являются чисто поверхности процессом. Зависимость дифференциального сечения в главном пике углов распределения от радиуса обрезания радиального интеграла на ниж! пределе также говорит о незначительности вклада внутренней части ядр, сечение реакции.

Квадраты модулей ¡Сдр, рассчитанные в рамках комбинировали метода, приведены в таблице 1. Для сравнения а таблице приведены таг результаты нашего анализа экспериментальных данных, известных литературы. Приведены также Б-факторы, рассчитанные через ВК геометрическими параметрами гу - 1.3 фм и а — 0.7 фм по формуле (1).

Сравнение феноменологических |Ср% полученных при обрабо'

•псримент.тлыmix данных для разных энергий, не противоречит выводу о минирующей роли полюсного механизма и о корректности полученных яомснологических значений ВК для случая 17F(0.0, 0.49 МэВ)-^60+р;

Реакция 1 d^Ne. Угловые распределения измерялись при

!ргии EH„J - 22.3 МэВ для состояний 20Ne 0.0 МзВ, 0+; 1,63 МэВ, 2+ 1ля углов вылета 8° -ь 60°(лаб) с шагом 2° ■*• 5°. Анализировались 1кции с образованием конечного ядра 20 N с в основном состоянии

— 7.35, = 0+) и в возбужденном состоянкии: Ё* = 1.63 (Q = 5.718, = 2+)

В случае основного состояния описание главного максимума

.ового распределения дейтронов удовлетворительное, В случае Е' — 1.63 ¡В улучшения описания в области малых углов удается добиться введением ;иуса обрезания интеграла перекрытия на нижнем пределе l = 4 фм.

О периферийном характере реакции свидетельствует также (ависимость R от Ь в широком интервале изменения Ь: (гр —1.1-i-1.4 фм, а

.5-5-0.7 фм).

Квадраты модулей |Gp, рассчитанные в рамках комбинированного года для наших и литературных данных, приведены в таблице 1. »иведены также значения CCD, рассчитанные по (1) с феноменологическими мениями |Gp при геометрических параметрах tq — 1.3 фм и а = 0.7 фм случае передачи протона в основное состояние конечного ядра Щ\те внение феноменологических |Gp, полученных при обработке ¡периментальных данных при разных энергиях, не противоречит выводу о линирующей роли полюсного механизма. В случае Е — 1.63 МэВ санизм реакции He,d) с образованием 20Nc (1.63 МэВ, 2+) является tee сложным, чем простой полюсной срыв, и МИВ в данном случае не шеним.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Основные результаты, полученные в диссертации, можно эрмулировать следующим образом:

1. Создана оригинальная методика регистрации и анализа спектров

заряженных частиц - продуктов ядерных реакций на базе персонально компьютера ¡ВМ РС АТ, системы электроники в стандарте САМАС специального программного обеспечения, реализующая двумерную ДЕ-Е идентификацию сорта частиц, формирование энергетических спектрс соответствующих различным сортам, энергетическую калибровку и анал основных линии спектров, определение толщины мишени относитель исследуемого ядра в области ее пересечения пучком, восстановление энерп налегающих частиц из известной энергии рассеянной частицы, поодерж специальной базы данных нуклидов,

2. Получены новые экспериментальные данные по дифференциальш; сечениям реакции (^НсЛ) на ядрах:

^Ве, при энергиях ~ 22.3, 25.2, 32.5 МэВ для состояний ^В С МэВ, 3+; 0.72 МзВ, 1+; 1.74 МэВ 0+; 2.15 МэВ 1+ и для углов вылета 3 + 100° {лае) с шагом 3° + 5°.

^В, при энергиях ~ 22.3, 32.5 МэВ для состояний ^С 0.0 Мз 0+; 4.44 МзВ, 2+; 9.63 МэВ, 3" и для углов вылета 3° 60 °(лаб) шагом 3° -г* 5°.

^А?, при энергии £//еЗ ~ 22.3 МэВ для основного состояния ^О н д углов вылета 8° -г- 40° (лаб) с шагом 2° 4°,

16О, при энергии £//лз = 34.0 МэВ для состояний Щ 0,0 МзВ, 5/2 0.495 МэВ, 1/2+ и для углов вылета 10е 85° {лаб) с шаг 2° + 5°.

Расширен диапазон углов (в области малых углов до 8° (лаб)) выполнены более прецизионные измерения сечений НеЛ) на ядре ^Рп энергии ЕИс3 = 22.3 МэВ для состоянии 20Ме 0.0 МэВ, 0+; 1.63 МаВ, 2

3. Установлен периферийный характер передачи протона во в( исследованных реакциях (в случае вылета дейтрона вперед), за исключена реакции где однозначного заключения о пернфериинос сделать не удалось.

4. Методом, вводящим в традиционный МИВ дисперсиоин соотношения, из анализа измеренных ДС получены фшоменологичео значения ВК и на их базе значения Б-факторов для:

(0.0, 0.72,174, 2.16 МвВ) -*9Вг+р; 12С(0.0, 4.44 МэВ)-*"В+Р; (0.0 МэВ)-*!41\г + р; 17Р(0.0, 0.49 МэВ)-»160 + р,-е(ОЛ 163 МэВ)->к'Р + р:

5. Из сопоставления полученных феноменологических значений ВК для 1ых энергий и каналов реакции (с привлечением литературных данных) новлено доминирование механизма передачи протона, соответствующего :той полюсной диаграмме, что одновременно подтвердило корректность гений ВК для следующих случаев:

(0.0, 0.72. 1.74, 2.16 МэВ)~^Ве + р- (0.0 МэВ)^>4М+р; (0.0, 0.49 МэВ)-*и>0 + р; Щ'е (0.0 МэВ)^Р + р;

' Таблиц;

Феноменологические значения ВК и СФ

Ядро В (Е*Ш) Ет >ив |с|г фя 8 %

Ч 10.00) ю.т г/ 1Ш13/ гг.з 23 2 25.0/14/ 355 0.57 0.90 О.К о.«±аи 0.79 0,73^0.17 0.15 0.35 0.33 0.23 ±0.04 0.38 0.М±0.С9 с.в /11/ мрза

"В (0.72) Ю.0/12/ полз* 22.3 гь.г 23,0)14/ 32.5 0.31гс МН! 0.43« ОАВЦП 1.12 0.40 0.57-;; 0.47у>0.73,.5 0.37±0.13эл Овг±013<о 0-334й олгчг 0.311а о.ва о.гззА1«1/ о.4заж N1

|3В(1.74) 10.0/12/ \t.anit 25,0/14/ 32 5 0,8в7 1.23 1.30 1.25+0.14 0,772 067 0Л4 0,89 045+011 1.1» /11/

ю.о пг/ 18.0 /13/ 25.0/14/ 52 5 02 0.2В а.гэ о.гя+осз в.1за 0.18 0X3 0.22 0.23+0 03 045 П1/

це (О.ад 10.0 пы \гап& 1&ЗЛ« ¡2.3 па 223 32.5 мот/ 41.7 483 37.1 25.3 34,03 2Э.Э+43.3 32 0*47.4 23.0 41.8 /И 3,10 2.7« 2.22 1.82 1.» 1.75+2.64 1.61+2 83 2,85 /11/

Ч(4Л4) «.о па 12.0/1$,-223 згл 440/17/ 4,34 2-, д 2.53 2.80+3.45 1 53+2 73 0.43 0.32 0.5+0.41 0-20+032 0,543 /11/ £11=1/2

"О (ООП) га» а 39 втг 140 143

"р«3 00) 14.0/14/ 34 0 0.16 0.1« 0.84 0.»5 1.0 ви- /1И

"е (0 4в) 16.0/13/ МО 840,0 «19 в <ш 0 80 1,0 »(С »8/

(0.00) Ю.О/20/ 1в.0/2Э 223 55.0/2« 40.8 32.6 39 8 0.31 в.гв 0.23 о.зо 0.72 < л /21/ 6.53 /23/ 0.5« /24/

»и» <1.631 10.0/20/ 18.0/22/ 22Л 33 0/34/ 8.24 4,12 553 0.32 0.42 0.31 0«3 0.43 В*./24/ 0.25 /24/

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Вершинные константы и спектрскопические факторы из анализа реакций (JHc,d) на ядрах ^Вс, 12С // Тезисы докладов 41-го Совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Минск, 16 - 19 апр. 1991, Ленинград, "Наука", 1991.

Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Измерительно-вычислительный комплекс для исследований ядерных реакций с вылетом заряженных частиц, // Препринт ИЯФ АН РУз, р-5-559. 1992. Artemov S.V., Gulamov I.R., Zotov I.Yu. et al Vertex Constants and Spectroscopic Factors from Ahalysis of (JHe,d) Reactions on ^Be, ^B and r2C Nucley // Proc. Second INR INT Sch. on Nucl. Phys. "Radioactive Beams and Their Applicaiioms" Kiev, June 25-July 2, 1992, 270-274. Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Вершинные константы и спектроскопические факторы из анализа реакций НеЛ) на ядре ^С / / Тезисы докладов международного совещания по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра, Дубна, 20-22 апреля 1993 г. с. 267

Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Вершинные константы и спектроскопические факторы из анализа реакций ) на ядрах 'Be,

Щ и Изв. РАН сер. физ. 1993. т.57. N5. С. 130 - 136.

Артемов C.B., Зотов И.Ю. Программное обеспечение ИВК для измерения дифференциальных сечений ядерных реакций // Тезисы докладов конференции "Computer - Central Asia-93", 1993. - 2 - 7 ноября

Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Вершинные константы и спектроскопические факторы из анализа реакции НеЛ) на ядре ^С Изв. РАН сер. физ. 1994. т.58. N5. С. 135 -141. Артемов C.B., Гуламов И.Р., Зотов И.Ю. и др. Анализ реакиии методом, комбинирующим DWBA и дисперсионный

подходы // Тезисы докладов международного совещания по ядерн спектроскопии и структуре атомного ядра, Санкт-Петеребург, 17-20 м 1994 г. с. 404

ЛИТЕРАТУРА

1. Satchler G.R. The distorted - wave theory of direct nuclear reactions w:

spin-orbit effects// Nucl. Phys. - 1964. - 55. N1 - P.l - 33.

2. Ядерные вершинные константы, спектроскопические факторы борновское приближение с искаженными волнами. / Гончаров CJ Добеш Я., Долинский Э.И. и др. // ЯФ - 1982. - Т. 35. - С. 662 674.

3. Микроскопический расчет вершинных констант для отделения нуклона

ядер /р-оболочки / Мухамеджанов A.M., Тимофеюк Н.К. // Я.Ф. 1990. - Т.51 - вып. 3 - С. 679 - 689.

4. Артемов С.В., Гуламов И.Р., Исхаков Т., Караходжаев А.. Аналоговый идентификатор заряженных частиц в стандарте САМАС. /

ПТЭ - 1992. - N2 - С.262- 264. •

5. Wilkinson D.H. and Mafethe М.Е. The sizes of íp-shell nuclei // Nu

Phys. - 1966. - V. 85. - P.97 -113.

6. Бегжанов Р.Б., Гуламов И.Р., Романовский E.A. и др. Камера д измерения сечений рассеяния в области малых углов. // ПТЭ. - 1983. N5. - С. 28-31.21.

7. Nic Calina К.-, Artemov S.V., and Gulamov I.R Effective method for fittii

overlapping peaks. // Computer Applications and Design Abstractiur 1993. - PD - Vol 49. - P. 197.

8. Wegner H.E. and Hall W.S. // Phys. Rev. 1960. 119. p.1654.

9. Devries R.M. Recoil effects in single-nucleón-transfer heavy-ion reactions. /

Phys. Rev. C. - 1973 - V.8, № 3. - P. 951 - 960.

10. Perey C.M. and Perey F.G. Compilation of Phenomenological optical model parameters 1954 - 1975 / / Atomic data and Nuclear Data Tables. 1976. - V. 17., 1. - P. 1 - 101.

11. Cohen S. and Kurath D; Spectroscopic factors for the lp-shell // Nu Phys. 1967. - V. 101. - Pl-16.

12. Grosby M.A. and Legg J.C. / / Nuri. Phis. - 1967. - A95. - p639.

13. Bland L. and Fortune H.T. / Phys. Rev. C. - 1980. - V.21 -P.lt

14. Wegner H.E. and Hall W.S. // Phys. Rev.-1960. -V.I 19. -P. 1659.

15. Miller H.E. et. at. // Nucl. Phys. - 1969. - V.t36. - P.1659.

16. Игнатенко A.^., Лебедев B.M., Орлов H.B. и рп. // Изв АН СССР, сер. физ. - 1988. - Т.52 - с.996

17. Reynolds G.M. et. al. // Phys. Rev. - 1971. - V.3. - P442.

18. Fortune ct al // Phys. Rev. C- 1975. V.12 - N6 - P1723

19. Бояркина A.H. // Структура ядер tp-оболочки. Изд. МГУ, 1973.

20. Sicmsscn R.H., Lec L L. // Phys. Rev. B1258, 1965.

21. Marguardt N.. von Dertzcn VV. and WalU". R.L. // Phys. Lett. 35B. --1971. - P37.

22. Sen Gupta H.M. et al // Nucl. Phys. - A267. - 1976. - P2<L

23. G.Th. Kaschl // ,TucI. Phys. - A155. - 1970. - P417.

24. Obst A.W. and Kemper K.W. / / Phys. Rev. - 1973. - C8 -P1682