丰质子核17Ne的破裂反应研究

Knockout reactions play an important role in stuy the cluster structure of stable nuclei. 17Ne has a Borromean binding structure, meaning it combined by core 15O and two valence protons. And any two of them can not form a stable structure. So the breakup reaction of 17Ne on a light target has two types. The first type is that one-proton knockout of 17Ne results in an unstable nucleus 16F which will further decay by emission of another proton and core 15O. The excitation energy spectrum of 16F can be reconstructed by the measurement of 15O and decayed proton. The configuration information of 17Ne will be derived from the cccupation of 16F energy level orbits. The second type is that core 15O is knockout by the target results in an di-proton structure which will further decay by emission of two protons. The proton correlation in 17Ne ground state will be derived by measuring the angular correlation of two emitted protons.

破裂反应是用来研究稳定核集团结构的重要手段。17Ne具有Borromean结构，即可以把它看成由核芯15O和两个价质子这三体组成，并且任何两体组成的子系统都不稳定。所以17Ne在轻靶上的破裂反应主要有如下两种情况。第一种情况是17Ne被移去一个质子后生成不稳定的16F，然后其迅速衰变成15O和另一个质子。通过测量15O和衰变质子可以重建16F的激发能谱，然后通过16F的能级取向就可以推出17Ne价质子所处的轨道信息。第二种情况是17Ne的核芯15O与靶核发生相互作用被敲掉，剩下一个双质子的结构再衰变成两个质子。这种情况常因为实验方法的原因等被忽略。通过测量两个出射质子的角关联，可以得到17Ne基态价质子的关联情况。计划在兰州近代物理所RIBLL放射性束流装置上进行30MeV/u的17Ne打12C靶的破裂反应实验。

破裂反应是用来研究稳定核集团结构的重要手段。17Ne具有Borromean结构，即可以把它看成由核芯15O和两个价质子这三体组成，并且任何两体组成的子系统都不稳定。在兰州近代物理研究所大型束流装置上进行30MeV/u的17Ne在轻靶上的破裂反应，通过对反应全产物的运动学测量，研究17Ne这个双质子晕预选核在轻靶上的破裂反应机制，以及双价质子的关联、双价质子所处的轨道信息。. 对实验进行了模特卡罗模拟工作，并根据模拟结果设置和测试完成了所需的PPAC、硅条、CsI(Tl)晶体等探测器。在放射性束流线散焦面上添加了PPAC探测器，可以大大提高束流的动量测量精度，这已经得到实验证实。目前正在等待束流时间。. 同时研发了一款核物理实验领域非常前沿的探测器，时间投影室探测器，准备用于17Ne的破裂反应实验。它可以同时测量每次核核碰撞所产生的近百个带电粒子的三维径迹、动量等信息。它进行的是全空间、全运动学、全径迹测量，相比传统探测器如硅条、晶体、气隙等探测器具有非常大的优势。用高能脉冲激光等测试了时间投影室的样机，发现其各项性能满足核物理实验的需求，并于蒙特卡罗模拟的结果相符。