《通過測量電荷改變截面研究不穩定原子核31Si的電荷半徑》是依託北京航空航天大學，由孫保華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：通過測量電荷改變截面研究不穩定原子核31Si的電荷半徑
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：孫保華
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電荷半徑是原子核最基本的觀測量之一，反映了原子核內部的質子分布和核子間的相互作用。目前，高精度的電荷半徑數據已廣泛套用於探索奇特原子核的結構和性質，對中子暈等的發現起了關鍵作用。電荷改變截面(CCCS)的實驗測量是最近發展起來的一種研究電荷半徑的新方法，這種方法尤其適於探索產額很低的奇特原子核。然而，目前CCCS方法主要套用於Z≤9的原子核。對於較重的原子核體系，CCCS方法的適用性有待實驗進一步檢驗。基於近代物理物理研究所放射性束流線RIBLL2和外靶終端，我們提議在相對論能區測量29-31Si的CCCS，研究CCCS對入射能量和反應靶的依賴性，探索較重原子核體系的CCCS變化規律，提出適用於較重核區的Glauber模型，最終利用29-30Si定標，提取出31Si的電荷半徑以及電荷密度分布。
結題摘要
在相對論能區，通過高精度測量原子核的電荷改變截面（CCCS）來提取電荷半徑是近年來發展起來的一種新方法。這種方法尤其適合探索遠離穩定線的奇特原子核。在本項目的支持下，基於蘭州重離子儲存環裝置HIRFL-CSR，本課題組提出並建成了相對論能區原子核電荷改變截面研究平台，在300MeV/u能區開展了29-31Si在碳靶上的截面測量。取得的主要成果包括：1、建成了奇特原子核電荷改變截面測量平台，研製了達到了國際先進水平飛行時間-電荷分辨探測器系統，其中小尺寸塑膠閃爍體探測器的時間分辨（5.1 皮秒）為當前同類探測器的最佳水平，電荷分辨亦達到國際最好水平；基於這些探測器，首次在RIBLL2實現了Z～20次級束粒子的清晰鑑別，這也標誌著RIBLL2成為繼德國GSI-FRS、日本RIKEN-BigRIPS之後，可開展300MeV/u能區放射性核束物理實驗的一條新的束流線。2、在有限的束流條件下，利用建成的平台成功開展了300MeV/u能區18O和40Ar次級束原子核在C和CH2靶上的電荷改變截面測量，得到了11-15C、13,15-17N、28-32Si等在碳靶上的電荷改變截面數據，結果對於研究電荷改變截面的能量依賴性具有重要意義。3、開展了原子核電荷半徑系統學研究，發現相鄰多個原子核的電荷半徑遵循一套簡單的、高精度的公式，這套公式給出了一種提取原子核形狀演化和形狀相變的線索；進一步發現電荷半徑的雙微分值δR2p−2n(Z,N)與對應的四級形變值存在一個很好的線性關係。4、對151Lu的質子發射和109In的高自旋態、尋找張量力存在證據等方面開展了實驗研究，與合作者在原子核質量預言等方面進行了理論研究。已發表SCI論文13篇，包括Phy. Rev. Lett. 1篇，Sci. Bull. 2 篇，Phys. Lett. B 1篇，Phys. Rev. C 5篇，Nucl. Instru. Meth. A 2篇，邀請綜述1篇；另有會議論文2篇，1篇邀請書籍章節；作為組委會成員，共同組織了國際學術會議6次，國內學術會議1次；課題組成員在國內外學術會議上作報告35次，其中大會報告和邀請報告14次。畢業碩士生3人，博士生1人。本項目為下一步探索pd殼原子核的幻數演化奠定了堅實基礎，同時對於正在建設的HIAF的高能束流線具有參考價值。
