Investigación

 

Scattering of nucleons from nuclei with couplings to particle–unstable excited states

 

P.R. Fraser^a,b,*, K. Amos^b, L. Canton^c, S. Karataglidis^d, J.P. Svenne^e, and D. van der Knijff^b

 

^a Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., 04510, México. e–mail: paul.fraser@nucleares.unam.mx.

^b School of Physics, University of Melbourne, Victoria 3010, Australia.

^c Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Padova, I–35131, Italy.

^d Department of Physics, University of Johannesburg, P.O. Box 524, Auckland Park, 2006, South Africa.

^e Department of Physics and Astronomy, University of Manitoba and Winnipeg Institute for Theoretical Physics, Winnipeg, MB, R3T 2N2, Canada.

 

Recibido el 24 de mayo de 2010
Aceptado el 30 de noviembre de 2010

 

Abstract

The physics of radioactive ion beams implies the description of weakly–bound nuclear systems. One key aspect concerns the coupling to low–lying collective–type excited states, which for these systems might not be stable levels, but particle emitting resonances. In this work we describe how the scattering cross section and compound spectra change when the colliding fragments have such collective excitations featuring particle emission. We explore this question in the framework of a multi–channel algebraic scattering method of determining nucleon–nucleus cross sections at low energies. For a range of light–mass, particle–unstable nuclear targets, scattering cross sections as well as the spectra of the compound nuclei formed have been determined from calculations that do and do not consider particle emission widths for nuclear states. Assuming a resonance character for target states markedly varies evaluated cross sections from those obtained assuming the target spectrum to have entirely discrete states.

Keywords: Nuclear reactions; radioactive ion beams; neutron scattering; proton scattering; resonances.

 

Resumen

La física de haces de iones radiactivos implica la descripción de sistemas nucleares debilmente ligados. Un aspecto clave de interés es el acoplamiento estados excitados de tipo colectivo yaciendo en niveles bajos, que para estos sistemas podrían no ser niveles estables, pero las partículas que emiten resonancias. En este trabajo se describe como la sección eficaz de dispersión y el cambio de espectros compuestos cuando los fragmentos que chocan tienen tales excitaciones colectivas caracterizando la emisión de partículas. Nosotros abordamos esta pregunta en el marco de un método de dispersión algebráíco multi–canal para determinar las secciones transversales nucleón–núcleo a bajas energías. Para un rango objetivos nucleares de partículas inestables livianas, las secciones transversales de dispersión, así como los espectros de los núcleos compuestos formados han sido determinados por los cálculos que consideran o no los anchos de emisión de partículas para los estados nucleares. Suponiendo un carácter resonante para los estados objetivos, las secciones transversales varían considerablemente de aquellas obtenidas suponiendo que el espectro objetivo tiene completamente estados discretos.

Descriptores: Reacciones nucleares; haces de iones radiactivos; dispersión de neutrones; dispersión de protones; resonancias.

 

PACS: 24.10.Eq; 24.30.–v; 25.40.–h; 25.60.–t

 

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