由转移反应研究晕核体系6He+64Zn的光学势

The optical model potential (OMP) of two heavy ions is a fundamental ingredient in the study of the mechanism nuclear reactions. It is well known that the OMPs are closely related to the internal structures of the colliding nuclei. Therefore, the OMPs of exotic systems, which have aroused great interest nowadays, will be quite different from those of the tightly-bound systems. Usually, the OMP parameters can be deduced by fitting the angular distributions of elastic scattering with the optical model. However, due to the limits of intensity and quality of available RIBs, it is difficult to extract reliable OMP parameters of exotic systems. In view of this fact, we try to use the transfer reactions as the alternative methods, which can utilize the stable beams, to study the interaction of exotic systems in the exit channels, by fitting the angular distributions of the transfer reactions. The one-proton transfer reaction system 63Cu(7Li,6He)64Zn is selected. The angular distribution of this transfer reaction will be measured, and the DWBA and CRC methods are employed to calculate and fit the experimental data, to extract the OMPs of the halo system 6He+64Zn as the exit channel. Therefore the OMPs of the halo system can be studied within a higher statistic and precision level, with the use of stable beam. This transfer method could provide a useful and sensitive tool for extracting the OMP parameters of exotic reaction systems, especially when the direct nucleus-nucleus scattering is difficult or impossible to measure.

在核反应研究过程中，核－核相互作用势（光学势）是首先需要确定的最基本的物理量。众所周知，光学势对于核的结构非常敏感，因此奇特核体系的光学势必定会表现出与紧束缚体系不同的特征，这引起了人们的极大关注。通常，光学势可通过拟合弹性散射角分布得到，但由于受到放射性束流品质和强度的限制，很难利用弹性散射精确抽取奇特核体系的光学势。因此，获得光学势的准确信息成为奇特核反应机制研究的重点。针对这种情况，本项目拟利用稳定核的转移反应作为探针，精确提取出射道晕核体系的光学势。通过实验测量63Cu(7Li,6He)64Zn体系的转移反应角分布，并利用DWBA和CRC方法计算拟合实验数据，抽取出射道晕核6He+64Zn体系的光学势参数，从而可在更高的精度水平上研究晕核结构对光学势的影响。这种利用转移反应的方法可作为抽取奇特核体系相互作用光学势的有力补充，也为理论和实验上研究奇特核体系的其它性质拓宽了思路。

在核反应研究过程中，核－核相互作用势（光学势）是首先需要确定的最基本的物理量。众所周知，光学势对于核的结构非常敏感，因此奇特核体系的光学势必定会表现出与紧束缚体系不同的特征，这引起了人们的极大关注。通常，光学势可通过拟合弹性散射角分布得到，但由于受到放射性束流品质和强度的限制，很难利用弹性散射精确抽取奇特核体系的光学势。因此，获得光学势的准确信息成为奇特核反应机制研究的重点。针对这种情况，本项目拟利用稳定核的转移反应作为探针，精确提取出射道晕核体系的光学势。本项目将通过实验测63Cu(7Li,6He)64Zn体系的转移反应角分布，并利用DWBA和CRC方法计算拟合实验数据，抽取出射道晕核6He+64Zn体系的光学势参数，从而可在更高的精度水平上研究晕核结构对光学势的影响。在本项目的支持下，我们在北京串列加速器上顺利完成了7Li+63Cu以及7Li+208Pb体系在近库仑位垒能区的单质子转移反应的测量。通过DWBA和CRC方法对实验转移反应角分布拟合，我们高精度抽取了出射道体系6He+64Zn以及6He+209Bi体系的光学势参数。并且在6He+209Bi晕核体系中首次观察到在极低能时虚部势的下降，并得到了反应阈能约为0.68的库仑势垒高度。基于实验得到的光学势虚部，通过色散关系计算了光学势的实部，与实验光学势的实部存在较大偏差，表明了色散关系不适用于该晕核体系，这可能是奇特核体系的一个普遍现象。成果以“色散关系是否适用于奇特核体系？6He+209Bi体系的反常阈异常”（Is the Dispersion Relation Applicable for Exotic Nuclear Systems? The Abnormal Threshold Anomaly in the 6He+209Bi System）为题，于2017年6月28日被国际顶级学术刊物Physics Review Letter所接收。