RIBLL1上Ca丰中子同位素中子皮厚度的实验测量

Neutron skin thickness is an important parameter, which is important the study of nuclear physics and very neutron-rich nucleus located at the drip line. The long range plan for Nuclear science has taken the research on the neutron-skin thickness of 48Ca as a very important question. Theoretically it is found that the isobaric ratio for mirror nuclei is sensitive to the neutron-skin thickness of projectile in projectile fragmentation reaction. An experimental measurement for the fragment (from Li to O) yields in the 42,44,46,48Ca projectile fragmentation reaction is planned to be performed using HIRFL-RIBLL1, and the neutron-skin thickness of the neutron-rich calcium isotopes will be extracted from the isobaric ratio, especially for 48Ca. The evolution of neutron-skin thickness in the neutron-rich calcium isotopes will be studied both theoretically and experimentally.

丰中子核的中子皮厚度是重要的物理量，对研究核对称能/滴线附近的极限丰中子核等问题具有重要意义。美国2015核科学长期规划把48Ca的中子皮厚度研究作为重点课题。理论发现炮弹碎裂反应中的镜像核产额比对炮弹核的中子皮厚度敏感。我们将在HIRFL-RIBLL1利用58Ni主束产生42,44,46,48Ca次级束并测量它们的炮弹碎裂反应产生中等质量余核(从Li到O)的截面，利用镜像核的产额比提取丰中子Ca同位素的中子皮厚度，尤其是48Ca的中子皮厚度。同时从理论和实验上研究中子皮厚度在丰中子核中随中子丰度增加的变化规律。

随着新一代放射性核束技术的发展，对具有大不对称度的丰中子核的中子皮厚度提取进一步成为可能。本项目中提出利用炮弹碎裂反应中产生的镜像核的截面比的方法，结合理论模型提取丰中子核的中子皮厚度。项目研究主要从理论上解决对炮弹碎裂反应中余核截面的高精度预测方法，以及余核产生的标度规律及该规律的定量描述。部分重要成果为：（1）提出了基于BNN神经网络方法对散裂反应中余核截面的精确预言理论方法；（2）炮弹碎裂反应中滴线附近核素的产生规律及相关核素的高精度预测方法；（3）对FRACS参数化公式在丰质子核素截面的改进；（4）利用核素截面及其结合能之间关联对炮弹碎裂反应中极限核素产生与核素结合能性质的预测；（5）信息熵方法在重离子核反应中的应用探究。项目成果对利用新一代放射性核束装置开展滴线附近核素的实验和理论研究具有重要指导意义，并对质子和重离子治疗中的放射性核素产生、与中高能质子有关的宇宙射线物理、长寿命核素嬗变、滴线核素寻找等具有重要的促进意义。