Quantum Molecular Dynamicsによる^<16>O+^<16>O系のFusion反応とその消失の研究(基研長期研究計画「原子核集団運動の非線形動力学」研究会報告)
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概要
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今回の研究の目的は、低energyから高energyにかけての広い領域で重イオン反応機構について半古典的枠組の中で統一的に理解することにおかれているがその中で、先ず^<16>O+^<16>Oの系についてその反応の概観をおこなった。その結果centralな衝突に於いては入射energyの増加とともに、fusionから核子放出を伴うincomplete fusionへと反応形態が移行し、更に高いenergyに於いてはincomplete fusionから破砕反応(explosion)へと移行している様子がみられた。またperipheralな衝突に於いては低energy領域ではcentralな衝突と同様の反応がみられたが、Fermi energyより高いenergyの反応では、入射核の残留核が残るようなparticipant-spectator(PS)、deep inelastic collision(DIC)、quasi elastic scattering(QE)等の反応へと移行していくことが分かった。次に反応の詳細な考察としては、初めに、fusion反応について調べた。その中で、time-dependent Hartree-Fock (TDHF)理論により予測されているfusion反応の低角運動量限界は、核子-核子衝突を入れることにより消失することが、核子-核子衝突を入れない場合と入れた場合のQMD計算の比較から明らかになった。fusion反応の起こる確率は、impact parameterによらずほぼ一様であること、入射energyの増加とともに減少していくことが分かった。このfusion確率の現象はTDHFでは低角運動量に於ける核-核の透過により起こったが、核子-核子衝突の入ったQMDの計算では核子放出を伴うincomplete fusion反応の増加という形で起こった。次にこのincomplete fusion反応について、放出核子の時間的変化を追うことにより、衝突直後の核子放出が激しく、この核子放出によって系がenergyを失い残った核がfusionを起こすこと、impact parameterのどの領域に対してもこのincomplete fusionが起こっている様子が確かめられた。この核子放出に関連して、低energyからexplosionの起こる高いenergyに至るまでの領域について、定量的解析を行った。その結果核子放出は衝突直後に著しく、centralな衝突では入射energyの増加とともにその程度が激しくなるが、peripheralな衝突ではある程度まで核子放出が激しくなった後、energy増加とともに減少することが分かった。これは、fusion→incomplete fusion→explosionという反応の流れの他に、peripheral衝突に特徴的なDIC→PS、QEといった反応の出現を表している。また放出核子のkinetic energy、角分布、clusterの内部energy等に対する解析を行い、いくつかの興味深い結果を得ているが、それについては他の機会に述べる積もりである。
- 素粒子論グループ 素粒子研究編集部の論文
- 1990-09-20
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