运用高能12C+12C弹性散射对光学势排斥本质的研究

弹性散射对核子-核子相互作用性质可以提供重要的信息来源。最近几年，理论上对高能12C+12C弹性散射进行了研究。随着能量的增加，核势由吸引变成排斥，弹性散射的角分布形状也随之发生变化，其中有三体力效应和张量力贡献，但是实验上还没有此弹性散射的实验数据。本计划从实验上进行200-400MeV/A的12C+12C弹性散射，测量弹性散射角分布，通过实验和理论的比较，解释清楚光学势的排斥本质，观察光学势从吸引到排斥的演化过程，研究原子核的三体力效应和高密区核物质的介质效应、三体力能量依赖性和张量力作用，排除理论的模型依赖性和计算的模糊性。

在复杂核系统里，原子核三体力不仅在原子核物理方面，而且在高密物质中子星和超新星爆的核天体物理方面都扮演重要的角色。核物质在经验饱和点的每核子束缚能仅仅用两体核子-核子相互作用不能复制，需要考虑三体力的贡献。众所周知，光学势依赖于入射核子的能量，随着能量的增加，最终势从吸引变成排斥。然而，对重离子散射光学势从吸引到排斥的跃迁在实验上还没有研究。在理论上，Furumoto等人运用新的复杂的G矩阵核子-核子相互作用，通过双折叠模型计算了重离子的散射，发现三体力扮演重要的角色。因此，需要实验上给出数据，来确定三体力效应。.在日本大阪大学核物理研究中心开展了100MeV/u12C+12C的散射实验，用高分辨率的磁谱仪“Grand Raiden”测量了弹性散射和12C激发能到11MeV的非弹性散射的角分布，精确得到了在1.0度-7.5度角范围内，角分辨率是0.1度的基态、4.44MeV激发态的角分布，而且取得了高激发能的之和角分布，这是实验上首次同时测量了高能12C+12C弹性散射和激发能到11MeV的非弹性散射角分布。在实验数据分析的理论模型中，运用了耦合道效应的微观光学势，基于微观复杂的G矩阵相互作用的折叠模型，考虑了三种核子-核子相互作用，分别是ESC模型、CEG07b模型和MPa模型。对所有相互作用模型，折叠势的虚部乘一个公用因子0.6，这个因子来自于对实验相互作用总截面的拟合，因子0.6能够复制实验数据。在弹性散射截面中，三体力效应能清楚观察到，耦合道效应扮演重要的的角色。将其用于三种相互作用模型，发现它能很大改变截面和较好的复制实验数据。目前的数据很清楚的给出了在重离子散射中，排斥三体力和耦合道的重要角色的证据。进一步的实验更能清楚的区分相互作用模型以及三体力和张量力的重要性。