形变 Glauber 理论计算反应总截面

郭文军 1 ） 刘建业 2 ）

1 ）上海理工大学 理学院2 ）中国科学院 近代物理研究所

总结4

研究背景1

理论依据2

研究结果3

报告内容

研究背景

1. Neutron halo in deformed nuclei ， Shan-Gui Zhou, Jie Meng, P. Ring, En-Guang Zhao

（ 2009 ） 利用形变的相对论 Hatree Bogoliubov 理论研究了形

变核中的晕现象

2. Nucleus-nucleus reaction cross-sections for deformed

M. Y. M. Hassan , M. Y. H. Farag

Phys. Scr., 78, 045202, October, 2008

库伦修正的 Glauber 理论，三特殊方向总截面

研究背景

3.Effect of in-medium NN cross section and finite

range force on the reaction cross section for a

deformed target nucleus

M. Ismail, M. M. Osman, H. El Gebaly

Phys. Rev. C 69, 014606 ， 2004

考虑介质效应和零程相互作用的 Glauber 理论

研究背景

将 Glauber 理论应用于低能核 - 核反应总截面的计算，需要对 Glauber 理论进行一些修正：目前文献中见到的修正有十多种：库伦修正，介质修正，质心修正，核修正，量子修正，零程修正，同位旋修正，形变修正。

其中大家普遍采用了库伦修正和介质修正，另外根据不同的反应道，采用其它一些修正。 对于形变核 - 核反应道采用形变修正是理所应当的事情。

研究背景

利用 Glauber 理论计算反应总截面一个重要的

前提是给出炮弹和靶核的密度分布。核的密度分布

有这样几个来源：对于晕核，大家普遍采用两体三

体模型：稳定核 + 晕的结构给出密度分布；对于形

变核，文献显示国外学者喜欢用势函数给出；对于

一般核我们可以采用 RMF 和 SHF 理论给出密度分

布。

理论依据

我们以前的研究利用考虑了量子修正、库伦修

正、同位旋修正的 Glauber 理论计算，计算了大量

的（晕）核 - 核反应总截面，取得了比较好的结果。

02

0)(2

0 )(111)1()( ERVRkebdE tCtbT

RtNN

理论依据

现在将 Glauber 模型扩展到计算形变（球形）

核 - 形变（球形）核的反应总截面，考虑到一般形

变核质量数稍大，量子效应较弱（计算结果得到证

实）在新的计算中没有考虑量子修正

0)(20 )(1)1()( ERVebdE tC

bTRt

NN

为了理论模型的自洽，核的密度分布没有采用

势函数的形式，完全采用 RMF 理论计算得到的结果，

在没有任何可调参数的情况下计算反应总截面

理论依据

变形核密度分布

相对论平均场理论

反应总截面的计算

形变 Glauber 理论

形变参数 实验结论

研究结果

形变参数

元素 质子数 中子数 核子数 形变参数

AL 13 10 23 0.308

AL 13 11 24 0.329

AL 13 12 25 0.334

AL 13 13 26 0.313

AL 13 14 27 0.448

AL 13 15 28 0.254

P 15 12 27 0.448

研究结果

Reaction

system

（ NLSH）

E0 （ MeV/

u）σsphere （ mb）

D（ %）

σdef

（ mb）D

（ %）σexp

（ mb）

23AL+12C 35.9 1475 -22.0% 1780 -5.9% 1892(145)

24AL+12C 32.8 1515 -14.6% 1787 0.7% 1774(94)

25AL+12C 27.4 1588 -2.5% 1795 10.1% 1629(80)

26AL+12C 24.7 1640 -0.8% 1808 11.1% 1627(108)

27AL+12C 22.0 1698 -0.2% 1834 5.8% 1733(100)

28AL+12C 19.0 1810 -0.3% 1821 -2.3% 1866(121)

27P+12C 32.4 1609 -23.0% 1898 -9.1% 2089(119)

变形核与球形核反应总截面的计算结果

研究结果Reaction

system

（ NL2）

E0 （ MeV/

u）σsphere （ mb）

D(%)

σdef

（ mb）D

(%)σexp

（ mb）

23AL+12C 35.9 1553 -17.9% 1868 -1.2% 1892(145)

24AL+12C 32.8 1594 -10.1% 1861 4.9% 1774(94)

25AL+12C 27.4 1673 2.7% 1866 14.5% 1629(80)

26AL+12C 24.7 1729 6.3% 1879 15.4% 1627(108)

27AL+12C 22.0 1794 3.5% 1931 11.4% 1733(100)

28AL+12C 19.0 1904 2.0% 1915 2.6% 1866(121)

27P+12C 32.4 1691 -19.0% 1970 -5.6% 2089(119)

变形核与球形核反应总截面的计算结果

研究结果

Al 同位素反应总截面计算

1000

1500

2000

2500(

mf)

NL2

23 24 25 26 27 281000

1500

2000

2500

A

Sphere Deform EXE

NLSH

研究结果

Al 同位素三个特殊方向的反应总截面

1000

1500

2000

2500

Deform EXP

(m

f) NL2

23 24 25 26 27 281000

1500

2000

2500

A

NLSH

总结与展望

3. 对于误差较大的核，可能存在特殊的结构和密度分布

1. 引入形变后反应总截面有所改善

2.Glauber 模型需要进一步修正