轻质量丰质子奇特核的弹性散射实验研究

The elastic scattering is a simple and basic nuclear reaction. It can provide the important information about nuclear structure and properties, especially the nucleus-nucleus interaction and is considered as a basis for studying the other nuclear reactions. After 100 years study of elastic scattering, a lot of achievements have been obtained for the stable nuclei both in experiment and theory. With the development of radioactive beam facilities, people's attention is attracted on the elastic studies of exotic nuclei. An unusual behavior of elastic scattering for neutron halo nuclei is found that the rainbow peak is strongly suppressed. Up to now, most of the experimental data and theoretical researches are focused on the neutron-rich nuclei. There are few researches on the proton-rich nuclei. On the other hand, the structure of proton halo is still an open question. This project will focus on the light proton-rich nuclei. We will measure the elastic scattering data systematically for the light proton-rich nuclei. Using the microscopic optical model, we try to find a globe optical potential for proton-rich nuclei. The three-body effect, isospin potential and dynamic dipole potential will also be considered in the microscopic optical model potential. The nature of the proton halo and how it is formed will also be studied.

弹性散射是一种简单而基本的核反应道，可以为原子核的结构和性质，特别是相互作用势提供重要信息，是研究其它核反应机制的基础。在１００多年的弹性散射研究中，对于稳定核的弹性散射研究有了长足的进展。随着放射性物理的兴起，人们的研究兴趣开始转向不稳定核的弹性散射，发现了中子晕核的弹性散射与稳定核有很大不同，其弹性散射截面在库仑虹角区受到明显的抑制。目前的实验研究主要集中在轻质量丰中子核区，对于丰质子核区，无论实验数据和理论研究都比较缺乏。另外，对质子晕结构的研究要比中子晕要少的多，质子晕结构还是一个有争议的问题。因此本项目拟对轻质量丰质子奇特核的弹性散射开展系统性的实验研究，结合微观光学模型势的发展，确定丰质子奇特核的在一定能量范围内的普适光学势，研究三体力、同位旋势、动力学极化势等对原子核相互作用势的影响，探索质子晕核结构及其形成机制。

弹性散射是最基本核反应之一。它可以为理解原子核的结构、性质以及相互作用势提供重要信息，也是研究其它核反应机制的基础。在１００多年的弹性散射研究中，对于稳定核的弹性散射研究已经非常充分。随着放射性物理的兴起，人们的研究兴趣开始转向不稳定核的弹性散射，发现了中子晕核的弹性散射与稳定核有很大不同，其弹性散射截面在库仑虹角区受到明显的抑制。目前的实验研究主要集中在轻质量丰中子核区，对于丰质子核区，无论实验数据和理论研究都比较缺乏。另外，对质子晕结构的研究要比中子晕要少的多，质子晕结构还是一个有争议的问题。在本项目执行期间，我们开展了轻质量丰质子奇特核的弹性散射开展系统性的实验研究，我们首次发现质子滴线核/质子晕8B，9C的弹性散射行为与中子晕核11Be、6He等完全不同，质子滴线核12N和13O的弹性散射实验的初步结果也表现出了同样的趋势。我们得到的9C，12N和13O的弹性散射实验数据属国际上首次实验测量。通过理论计算，我们指出两者的结构不同可能是导致这一现象的主要原因。由于中子晕核的实验数据均是能量在库仑位垒附近的弹性散射，为了进一步证实这一现象，我们开展了11Be在三倍库仑位垒的弹性散射，初步结果显示依然呈现库仑虹角被压低的现象。本项目的研究结果对于探索质子晕核结构及其形成机制具有重要的科学意义。