М. К. Зайцев, А. М. Махов, А. П. Шишло

ВЫБИВАНИЕ ПРОТОНА ИЗ ЛЕГКИХ ЯДЕР ПРОТОНАМИ С ЭНЕРГИЕЙ 170 МэВ

Данная работа посвящена изучению реакции А(р, 2р)В на ядрах: С, N, О в полной геометрии при энергии налетающих протонов 170 МэВ.

Исследование взаимодействия протонов с ядрами проводилось методом ядерных фотоэмульсий. Эмульсионная камера размером 10X20X4,5 см³, изготовленная из слоев фотоэмульсии БР2 (нор­мального состава) и БР2 X 2 (с увеличенным содержанием легких ядер), была облучена пучком протонов с импульсом 0,6 ГэВ/с на уско­рителе У-10 Института теоретической и экспериментальной физики ГКАЭ СССР. Импульсный разброс налетающих протонов не превы­шал 2% [1]. Интегральный поток определялся путем подсчета числа треков частиц пучка и составил (8,25+0,45)10⁵ частиц/см². Ошибка содержит статистический разброс числа треков и неточности в опреде­лении площади. Эффективная энергия протонов, при которой прово­дился поиск расщеплений, определлялась из зависимости пробег-энергия для протонов и из анализа случаев упругого р-р-рассеяния и составила 170+5 МэВ.

Методика поиска, измерений и отбора событий на легких ядрах аналогична описанной в работах [[2—4]. Идентификация исследуемого канала реакции проводилась с помощью программы кинематического анализа, использовавшейся в работе [3]. Это позволило выделить 325 событий реакции (p, 2р) на легких ядрах. Усредненное по легким ядрам С, <N, О интегральное сечение реакции составило 19,1+1,8 мбн. Были также получены различные дифференциальные характеристики данной реакции.

Энергетический спектр вторичных протонов: для области малых пере­данных остаточному ядру импуль­сов (q < 150 МэВ/с; Δ — результаты эксперимента;  — — — резуль­таты расчета) и  больших (q > 150 МэВ/с; _• — результаты эксперимента; —•—•— — резуль­таты расчета)

Результаты эксперимента сравниваются с расчетами, выполнен­ными по дисперсионной теории прямых ядерных реакций [5, 6] в по­люсном приближении с виртуальным протоном. Расчеты проводились для реакции С¹²(р, 2р)В¹¹, использовался батлеровский форм-фактор, радиус канала принимался равным 4 фм.

В импульсном распределении ядер отдачи расчетная кривая, по­лученная в полюсном приближении, достаточно хорошо описывает эксперимент в области малых переданных остаточному ядру импуль­сов q<150 МэВ/с, где и должен доминировать полюсной механизм. В то же время для q>150 МэВ/с имеются существенные расхожде­ния, что указывает на наличие других, не полюсных механизмов ре­акции.<

Безмодельным критерием применимости полюсной диаграммы является распределение по углу Треймана — Янга, которое должно быть изотропным. Это условие выполняется для q<150 МэВ/с, а в области q> 150 МэВ/с распределение анизотропно.

Хорошее согласие между расчетом и экспериментом наблюдается в угловом распределении протонов для q< <150 МэВ/с, которое имеет резко анизотропный характер, сечение сильно вытянуто вперед и на­поминает соответствующее распределение для свободного р-р-рассеяния, что указывает на возможность присутствия процесса прямого выби­вания.

В работах [3, 4] было показано, что наиболее чувствительным к вкладу различных механизмов реакции  является энергетический спектр вторичных протонов. На рисунке приведены результаты эксперимента и рас­чета для энергетического спектра вто­ричных протонов. Из рисунка видно, что при малых импульсах расчет опи­сывает эксперимент в пределах оши­бок. В области больших импульсов согласия нет. Наблюдающиеся мак­симумы в районе 10 и 130 МэВ рас­чет в полюсном приближении не опи­сывает. Можно ожидать, что к такому виду спектра приводят два процесса: полюсная диаграмма с промежуточ­ным ядром и двухстадийный про­цесс — неупругое рассеяние протона на ядре с возбуждением последнего в районе гигантского резонанса с испусканием протона. И тот, и другой процессы приводят к появле­нию избыточного количества медленных и быстрых протонов и соот­ветственно к получающимся максимумам.

Таким образом, при энергии налетающих протонов 170 МэВ в об­ласти q<150 МэВ/с определяющим является процесс прямого выби­вания протона из легких ядер, что доказывается хорошим согласием результатов расчета в полюсном приближении с экспериментом. В то же время при q>150 МэВ/е заметный вклад могут давать механиз­мы прямого выбивания тяжелого фрагмента и неупругого рассеяния инициирующего протона с последующим развалом ядра и эмиссией протона.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Б ар мин  В.  В.  и  др.   Сепарированный  пучок  с  импульсом  0,6—1,4   ГэВ/с для ксеноновой пузырьковой камеры на ускорителе ИТЭФ. — Препринт ИТЭФ;  1977.

2. Гисматуллин Ю. Р., Остроумов В. И. — ЯФ, 1970, т. 11, с. 285.

3.  Б е р д н и к о в Я. А., Гисматуллин Ю. Р. и др. — ЯФ, 1977, т. 25, с. 1150.

4. Кузьмин В. А., Остроумов В. И. — ПТЭ, 1965, т. 4, с. 49.

5. Шапиро И. С.   Теория прямых  ядерных реакций. — М.:  Атомиздат,   1963; УНФ, 1967, т. 92, с. 549.

6. К о л ы б а с о в В. М. и др. — УНФ, 1974, т. 113, с. 329.