Quantum Mechanical Calculations of a Fusion Reaction for Some Selected Halo Systems

F. A. Majeed; F. A. Mahdi

doi:10.15407/ujpe64.1.11

Квантово-механічний розрахунок реакції синтезу для деяких гало систем

Автор(и)

F. A. Majeed Department of Physics, College of Education for Pure Sciences, University of Babylon
F. A. Mahdi Department of Physics, College of Education for Pure Sciences, University of Babylon

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.1.11

Ключові слова:

fusion cross-section, fusion barrier distribution, quantum mechanical approach, breakup channel

Анотація

У рамках квантово-механiчного пiдходу обговорюється вплив каналу розвалу на реакцiю синтезу в слабкозв’язаних системах. Розрахованi повний перерiз реакцiї синтезу O_fus, розподiл бар’єра синтезу D_fus i середнiй кутовий момент ⟨L⟩ для систем ⁶He+⁶⁴Zn, ⁶He+²⁰⁹Bi, ⁸B+⁵⁸Ni i ¹¹Be+²³⁸U. Знайдено, що облiк каналу розвалу дуже iстотний при розрахунку реакцiї синтезу в системах з легкими гало ядрами, особливо нижче кулонiвського бар’єра V_b. Результати обчислень O_fus, D_fus i ⟨L⟩ добре узгоджуються з вiдповiдними експериментальними даними.

Посилання

K. Riisager, D.V. Fedorov, A.S. Jensen. Quantum halos. Europhys. Lett. 49, 547 (2000). https://doi.org/10.1209/epl/i2000-00180-y

A. Jensen, M. Zhukov. Few-body effects in nuclear halos. Nucl. Phys. A. 693, 411 (2001). https://doi.org/10.1016/S0375-9474(00)00518-2

D. Fedorov, A. Jensen, K. Riisager. General properties of halos. Phys. Lett. B 312, 1 (1993). https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)90476-X

A. Jensen, K. Riisager. Towards necessary and sufficient conditions for halo occurrence. Phys. Lett. B 480, 39 (2000). https://doi.org/10.1016/S0370-2693(00)00413-5

A.W.K. Alder. Electromagnetic Excitations (North-Holland, 1975).

M. Dasgupta, D.J. Hinde, R.D. Butt, R.M. Anjos, A.C. Berriman, N. Carlin, P.R.S. Gomes, C.R. Morton, J.O. Newton, A. Szanto de Toledo, K. Hagino. Fusion versus breakup: Observation of large fusion suppression for 9Be + 208Pb. Phys. Rev. Lett. 82, 1395 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1395

M. Dasgupta, D.J. Hinde, N. Rowley, A.M. Stefanini. Measuring barriers to fusion. Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 48, 401 (1998). https://doi.org/10.1146/annurev.nucl.48.1.401

A. Diaz-Torres, I. J. Thompson, C. Beck. How does breakup influence the total fusion of 6,7Li at the Coulomb barrier. Phys. Rev. C. 68, 044607 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.68.044607

F.A. Majeed, Y.A. Abdul-Hussien. Semiclassical treatment of fusion and breakup processes of 6;8He halo nuclei. J. Theor. Appl. Phys. 10, 107 (2016). https://doi.org/10.1007/s40094-016-0207-y

F.A.Majeed, R.S. Hamodi, F.M. Hussian. Effect of coupled channels on semiclassical and quantum mechanical calculations for heavy ion fusion reactions. J. Comp. and Theor. Nanosci. 14, 2242 (2017). https://doi.org/10.1166/jctn.2017.6816

F.A. Majeed. The role of the breakup channel on the fusion reaction of light and weakly bound nuclei. Int. J. Nucl. Energ. Sci. Tech. 11, 218 (2017). https://doi.org/10.1504/IJNEST.2017.088068

A. Palumbo. a-Capture and a-Elastic Scattering on P-Nuclei to Probe the Hauser–Feshbach Framework. PhD thesis (Notre Dame Indiana, 2009).

S.S. Wong. Introductory Nuclear Physics (Wiley, 2008).

D. Ferry. Quantum Mechanics: An Introduction for Device Physicists and Electrical Engineers (Institute of Physics Publ., 2001). https://doi.org/10.1201/9781420033625

D.J. Griffiths. Quantum Mechanics (Institute of Physics Publishing., 2001).

M.F.G. Auletta, G. Parisi. Quantum Mechanics (Cambridge University Press, 2009). https://doi.org/10.1017/CBO9780511813955

S.V.S. Sastry, S. Santra. Structure information from fusion barriers. Pra. J. Phys. 54, 813 (2000). https://doi.org/10.1007/s12043-000-0177-z

J.D. Bierman, P.Chan, J.F. Liang, M.P. Kelly, A.A. Sonzogni, R. Vandenbosch. Experimental fusion barrier distributions reflecting projectile octupole state coupling to prolate and oblate target nuclei. Phys. Rev. Lett. 76, 1587 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.76.1587

R.C. Lemmon, J.R. Leigh, J.X. Wei, C.R. Morton, D.J. Hinde, J.O. Newton, J.C. Mein, M. Dasgupta, N. Rowley. Strong dependence of sub-barrier fusion on the nuclear hexadecapole deformation. Phys. Lett. B 316, 32 (1993). https://doi.org/10.1016/0370-2693(93)90653-Y

D.L. Hill, J.A.Wheeler. Nuclear constitution and the interpretation of fission phenomena. Phys. Rev. 89, 1102 (1953). https://doi.org/10.1103/PhysRev.89.1102

C.Y. Wong. Interaction barrier in charged-particle nuclear reactions. Rev. Lett. 31, 766 (1973). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.31.766

N. Rowley, G. Satchler, P. Stelson. On the "distribution of barriers" interpretation of heavy-ion fusion. Phys. Lett. B 254, 25 (1991). https://doi.org/10.1016/0370-2693(91)90389-8

N. Takigawa, T. Masamoto, T. Takehiz, T. Rumin. Heavy ion fusion reactions and tunneling nuclear microscope. Jour. Kor. Phys. Soci. 43, 91 (2003).

K. Hagino, N. Takigawa. Subbarrier fusion reactions and many-particle quantum tunneling. Prog. Theor. Phys. 128, 1061 (2012). https://doi.org/10.1143/PTP.128.1061

A.B. Balantekin, N. Takigawa. Quantum tunneling in nuclear fusion. Rev. Mod. Phys. 70, 77 (1998). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.70.77

J.X. Wei, J.R. Leigh, D.J. Hinde, J.O. Newton, R.C. Lemmon, S. Elfstrom, J.X. Chen, N. Rowley. Experimental determination of the fusion-barrier distribution for the 154Sm+16O reaction. Phys. Rev. Lett. 67, 3368 (1991). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.67.3368

V.A. Di Pietro, P. Figuera, M. Fisichella, F. Amorini, C. Angulo, G. Cardella, E. Casarejos, M. Lattuada, M. Milin, A. Musumarra, M. Papa, M.G. Pellegriti, R. Raabe, F. Rizzo, N. Skukan, D. Torresi, M. Zadro. Fusion and direct reactions for the system 6He+64Zn at and below the Coulomb barrier Phys. Rev. C 84, 064604 (2011). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.84.064604

J.J. Kolata, V. Guimar?aes, D. Peterson, P. Santi, R.White-Stevens, P.A. DeYoung, G.F. Peaslee, B. Hughey, B. Atalla, M. Kern, P.L. Jolivette, J.A. Zimmerman, M.Y. Lee, F.D. Becchetti, E.F. Aguilera, E. Martinez-Quiroz, J.D. Hinnefeld. Sub-barrier fusion of 6He with 209Bi. Phys. Rev. Lett. 81, 4580 (1998). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.81.4580

E.F. Aguilera, P. Amador-Valenzuela, E. Martinez-Quiroz, J. Fern?andez-Arn?aiz, J.J. Kolata, V. Guimar?aes. Above-barrier fusion enhancement of proton-halo systems. Phys. Rev. C 93, 034613 (2016). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.93.034613

V. Fekou-Youmbi, J.L. Sida, N. Alamanos, F. Auger, D. Bazin, C. Borcea, C. Cabot, A. Cunsolo, A. Foti, A. Gillibert, A. L?epine, M. Lewitowicz, R. Liguori-Neto, W. Mittig, E. Pollacco, P. Roussel-Chomaz, C. Volant, Y.Y. Feng. Sub-Coulomb fusion with halo nuclei. Nucl. Phys. A 583, 811 (1995). https://doi.org/10.1016/0375-9474(94)00764-E

Downloads

PDF (English)

Опубліковано

2019-01-30

Як цитувати

Majeed, F. A., & Mahdi, F. A. (2019). Квантово-механічний розрахунок реакції синтезу для деяких гало систем. Український фізичний журнал, 64(1), 11. https://doi.org/10.15407/ujpe64.1.11

Завантажити посилання

Номер

Том 64 № 1 (2019)

Розділ

Загальна фізика

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.