通过核反应研究24Mg原子核的结团结构

The nuclear clustering phenomena is one of the fundamental subjects in nuclear physics. It has been studied for a long time, and significant progress has been continuously achieved up to the present. The intermediate energy nuclear reactions provide a important accurate way to get the information about nuclear properties. We have systemically investigated the alpha cluster structure of the typical 4N nuclei 12C, 16O and 20Ne by means of the nuclear reaction of intermediate energy incident particle on these nuclei, and successful results have been obtained. In the present project, we will extend our study further to the clustering effect of the 24Mg nucleus. We will firstly construct an alpha+alpha+16O cluster structure model of the 24Mg nucleus. Then, basing on the cluster structure model we will systemically investigate the various nuclear reactions of intermediate energy incident particle on 24Mg nucleus, especially the anomalous large-angle scattering phenomenon exhibited in the light heavy-ion scattering. As there has been no research work in this way for the study of the nuclear clustering phenomena, we consider this project is scientific research valuable and innovative for the study of the nuclear clustering phenomena.

原子核结团现象是核物理研究的重要领域之一,它有很长的研究历史，至今仍在不断地发展。中能核反应为获取核知识提供了精确的手段。我们曾对12C、16O、20Ne这些最具典型alpha结构的原子核，通过各类中能粒子与这些核的散射和产生的核反应对它们的alpha结团结构进行了系统性的研究，取得了很好的结果。本项目我们将进一步研究24Mg原子核的结团结构问题，这是我们对轻核区4N核结团结构研究工作的自然延伸和扩展。本项目的基本内容是：通过各类中能粒子对24Mg核的散射和反应来研究它的结团结构。采取的方案是：首先建立起具有自己特色的24Mg原子核的alpha结团结构模型，在此结团结构模型框架下去研究有关24Mg原子核的各类核反应，特别是重离子散射的反常大角度散射（ALAS）现象。项目的研究工作对原子核结团现象的研究是非常有意义的，这样的工作尚未见前人做过，因此，本申项目的研究具有创新性。

原子核结团现象是核物理研究的重要领域之一,它有很长的研究历史，至今仍在不断地发展。中能核反应为获取核知识提供了精确的手段。本项目进一步研究探索4N原子核的α结团结构特性，对20Ne原子核的α+16O结构模型及波函数等特性进行进一步研究分析，进而对24Mg原子核的α结团结构进行研究，建立24Mg原子核的α+α+16O结团结构模型。通过分析电子、π介子、质子与原子核的散射，构建并检验α结团结构模型及描述结构模型的波函数。利用构建的α结团结构模型及描述结构模型的波函数，通过α、12C、16O、20Ne、24Mg等核的重离子散射，研究结团结构模型框架下重离子间的相互作用势及相关核反应问题，研究重离子散射的反常大角度散射（ALAS）现象、角分布和激发函数的振荡行为等现象。在上述研究的基础上进而研究建立24Mg核的α+α+16O结团结构模型下的α粒子敲出反应的理论计算框架、对24Mg(p, pα) 20Ne、24Mg(α,2α) 20Ne等反应系统的α粒子敲出反应进行理论研究计算。.本项目的主要研究结果为：（1）利用电子与24M原子核弹性散射的实验数据，研究分析了不同形式的相对运动波函数及形状因子对24Mg核的电荷分布、均方半径等实验数据的描述效果。最终自洽的并且是自然地得出了相对运动波函数及密度分布的解析表达式、给出了24Mg基态的α+16O +α类似哑铃形变分布、得到的电荷均方半径与实验一致，并给出了合理的內禀电四极矩Q0值。研究结果对研究24Mg核的结团结构、形变及电四极矩等有重要的参考意义。（2）通过π+20Ne、π+24Mg、p+24Mg散射，对20Ne、24Mg的结团结构进行了进一步检验，计算结果表明建立的结团结构模型及波函数能很好地给出了散射截面角分布的振荡结构、合理的描述峰谷位置和量值，进一步验证了α结团结构模型的合理性，为研究4N核的结团结构及相关的核散射问题提供了有意义的理论参考。（3）建立了描述相关20Ne、24Mg等重离子散射相互作用的结团结构折叠势，对α+24Mg、20Ne +20Ne、12C+24Mg、16O+24Mg、20Ne+24Mg等重离子散射进行了研究计算，得到的结果合理的再现了角分布实验的大角反常增强行为。充分表明合理的结团结构给出的较强的实部势，即是大角反常增强行为的体现，为研究4N核重离子散射相互作用势的反常特性提供了重要的理论参考。