hrvatski

Mjerenje nuklearnih reakcija sa snopom 3He na jezgrama 2H, 9Be i 12C

Nuklearna reakcija je proces interakcije dvije atomske jezgre u kojem dolazi do izmjene energije i nukleona između jezgara. Zbog vrlo kratkog dosega nuklearne sile i jakog kulonskog odbijanja između jezgara, do izmjene nukleona može doći ako je relativna brzina između reaktanata dovoljno velika da vodi na značajnu vjerojatnost tuneliranja kroz kulonsku barijeru. Dinamika nuklearne reakcije ovisi prvenstveno o dostupnoj ukupnoj energiji u procesu, ali i značajnim dijelom o gradi jezgara koje sudjeluju u reakciji. Istovremeno nuklearne reakcije su važan alat za proučavanje grade jezgara. Ogroman dio danas poznatih podataka o atomskim jezgrama nađen je proučavanjem reakcija. Porastom količine poznatih podataka o nuklearnim reakcijama i gradi jezgara razvijene su mnoge analitičke metode bazirane na nuklearnim reakcijama koje se danas standardno koriste u brojnim područjima istraživanja. Nuklearne reakcije se danas često koriste u kvantitativnim istraživanjima raznih uzoraka, a napredne metode omogućuju relativno brzo 2D i 3D mapiranje vrlo malih količina izotopa velikog broja kemijskih elemenata u širokom spektru uzoraka. Mjerenja nuklearnih reakcija obavljena u sklopu ovog rada dio su šire eksperimentalne kampanje mjerenja udarnih presjeka nuklearnih reakcija izazvanih snopom 3He na različitim metama u rasponu energija snopa od 1.2 do 5 MeV u širokom području kutova od 110° - 170°. U ovom radu je prikazan prvi set mjerenja u kojem je postavljen i testiran eksperimentalni postav za mjerenje nuklearnih reakcija na akceleratorskom postrojenju Instituta Ruđer Bošković. U ovoj eksperimentalnoj kampanji prikupit će se kvalitetni podaci udarnih presjeka za niz nuklearnih reakcija s 3^He snopom koji trenutno ili nisu dostupni ili su dostupni, ali s velikim pogreškama mjerenja i za ograničene skupove energija snopa i kutova. Ti udarni presjeci su ključni podaci potrebni za karakterizaciju širokog spektra uzoraka medu kojima su i uzorci potrebni za razvoj fuzijskih postrojenja u okviru međunarodnog projekta Eurofusion financiranog od strane Europske komisije. Konkretno u ovom radu izmjerene su reakcije na metama 9^Be, CD_2 i 12^C. Energije snopa iznosile su 2.4 i 4 MeV. Produkti reakcija detektirani su u dva dvostruko segmentirana silicijska vrpčasta detektora (DSSSD). Na svakoj od meta promatrani su sljedeći procesi: elastično raspršenje na podlozi od zlata, elastično raspršenje na meti, reakcija s 1^H kao jednim od produkata, te reakcija s 4^He kao jednim od produkata. Kalibracija detektora izvršena je izvorom koji emitira čestice na tri različite energije. Navedene reakcije, pobuđena stanja nedetektiranih jezgara i ispravnost kalibracije promatrani su 2D histogramima ovisnosti energije pobuđenja o kutu detekcije. Dobiveni rezultati diskutirani su u kontekstu mehanizma nuklearne reakcije i strukture jezgara uključenih u reakcije.

nuklearne reakcije ; direktne reakcije ; reakcije složenom jezgrom ; lake jezgre ; nuklearna struktura ; Tandem Van de Graaff ubrzivač ; DSSSD detektori

nije evidentirano