Breakup Reactions of Neutron Halo Nuclei

T. Nakamura

Department of Physics, Tokyo Institute of Technology, 2–12–1 O–Okayama, Meguro, Tokyo 152–8551, Japan.

Recibido el 31 de enero de 2005
Aceptado el 9 de marzo de 2005

Abstract

We present experimental studies of breakup reactions of one–neutron halo nucleus ¹¹ Be and two–neutron halo nucleus ¹¹ Li with carbon and lead targets at approximately 70 MeV/nucleon at RIKEN. In the Coulomb breakup of 1¹Be, the selection of forward scattering angles has been found useful to extract the first–order E1 Coulomb breakup component, and to exclude the nuclear contribution and higher–order Coulomb breakup components. This angle–selected energy spectrum is thus used to deduce the spectroscopic factor for the halo configuration in ¹¹Be, which has been found to be 0.72 ± 0.04. In the breakup of ¹¹ Be with the carbon target, we have observed excitations to the discrete states at E_x = 1.78 MeV and E_x = 3.41 MeV. Angular distributions for these states show the diffraction pattern characteristic of L = 2 transitions. In the Coulomb breakup of ¹¹ Li we have observed the strong E1 excitation at E_rel ~ 300 keV, which is very different from the previous observations. The non–energy weighted sum of E1 strength indicates the strong neutron–neutron correlations in ¹¹ Li.

Keywords: Spectroscopic factor; spin; parity; isobaric spin.

Resumen

En este trabajo se presentan estudios experimentales realizados en RIKEN para las reacciones de desintegración del núcleo con un neutrón en halo ¹¹ Be y con dos neutrones en halo ¹¹ Li con blancos de carbón y plomo a 70 Mev/nucleón, aproximadamente. Los ángulos de dispersión en la desintegración de Coulomb del ¹¹ Be con blanco de carbón han sido encontrados de gran utilidad para extraer el componente E1 de primer orden de desintegración de coulomb, así como excluir la contribución nuclear y las componentes de desintegración de coulomb de orden superior. Este espectro energático con selección de ángulo es usado para deducir los factores espectroscópicos para la configuración de halo del ¹¹ Be, el que ha sido encontrado 0.72 ± 0.04. En la desintegración del ¹¹ Be con blanco de carbón, observamos excitaciones a los estados discretos que se encuentran a energías E_x = 1.78 MeV y 3.41 MeV. Las distribuciones angulares para esos estados muestran el patrón de difracción característico de las transiciones L = 2. En la desintegración de coulomb del ¹¹ Li, hemos observado una fuerte excitación El a E_rel ~ 300 kev, la cual es muy diferente a la encontrada en experimentos anteriores. La suma de intensidades El indica una fuerte correlación neutrón–neutrón en ¹¹ Li.

Descriptores: Factor espectroscópico; espín; paridad; espín isobarico.

PACS: P21.10.Jx; 21.10.Hw; 24.50.+g

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Acknowledgement

The experiments on ¹¹Be have been done in collaboration with N. Fukuda, T. Kobayashi, H. Otsu, N. Aoi, H. Iwasaki, M. Notani, H. Sakurai, S. Shimoura, T. Teran–ishi, Y.X. Watanabe, K. Yoneda, T. Kubo, A. Mengoni, Y. Yanagisawa, N. Imai, and M. Ishihara. The experiments on ¹¹Li have been done in collaboration with A.M. Vinod–kumar, T. Sugimoto, N. Fukuda, M. Miura, Y. Kondo, N. Aoi, N. Imai, T. Kubo, T. Kobayashi, T. Gomi, A. Saito, H. Sakurai, S. Shimoura, D. Bazin, H. Hasegawa, H. Baba, T. Motobayashi, K. Watanabe, Y.X. Watanabe, T. Yakushiji, Y. Yanagisawa, K. Yoneda, and M. Ishihara. The present work was supported in part by a Grant–in–Aid for Scientific Research (No. 15540257) from the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT, Japan).

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