1194639566

652

Badania reakcji jądrowych z ciężkimi jonami są interesujące głównie z tego względu, że mogą dostarczać informacji o bezpośredniem oddziaływaniu całych zespołów nukleonów w odróżnieniu od reakcji wywołanych protonami lub neutronami, w których jądro tarczy oddziałuje tylko z jednym nukleonem.

Należy jednak podkreślić, że równocześnie obraz takich procesów jest bardziej złożony niż w reakcjach z pojedynczymi nukleonami i w związku z tym badania reakcji z ciężkimi jonami przedstawiają znacznie większe trudności tak od strony eksperymentalnej jak i teoretycznej. Jednakowoż zastosowanie ciężkich jonów w fizyce jądrowej stwarza możliwości badania zupełnie nowych procesów jądrowych, które dotychczas nie były osiągahie. W roku 1952 G. Breit, M. H. Hull i R. L. Gluckstern [2], rozważali teoretycznie możliwość zastosowania ciężkich jonów do badania struktury jąder atomowych, a w szczególności do badania efektów^r dystorsyjnych i polaryzacyjnych występujących w procesach zderzeń z ciężkimi jonami. Rozpatrywano również możliwości badania halo neutronów i protonów otaczających bardziej zwarty obszar jądra.

Zderzenie ciężkiego jonu z jądrem tarczy może prowadzić do powstania jądra złożonego z bardzo wysokim krętem rzędu 80 h, który może mieć wpływ na proces deekscytacji tego jądra [3].

Ciężkie jony zostały z powodzeniem zastosowane do kulombowskiej ekscytacji jąder, a to z dwu zasadniczych powodów, o których warto wspomnieć. Po pierwsze, ciężkimi jonami łatwo jest wzbudzić jądro na wyższy poziom bez ryzyka reakcji przez stadium jądra złożonego, ze względu na wysoką barierę lculombowską, która znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo przeniknięcia ciężkiego jonu do jądra tarczy. W efekcie daje to możliwość pomiaru „czj stej“ kulombowskiej deekscytacji jąder bez tła promieniowania gamma pochodzącego z reakcji przez stadium jądra złożonego. Po drugie, mała prędkość ciężkich jonów w porównaniu z prędkością protonów o tej samej energii oznacza, że można oczekiwać znacznie mniejszej jonizacji powłoki K atomów bombardowanej tarczy, co w efekcie zmniejsza niepożądane tło promieniowania X.

Na szczególną uwagę zasługuje zastosowanie ciężkich jonów do wytwarzania jąder neutrono-deficytowych, które w wyniku rozpadu mogą prowadzić do opóźnionej aktywności protonow^rej [4, 5].

Ogólnie biorąc wszystkie procesy spowodowane oddziaływaniem ciężkich jonów z jądrami można podzielić na trzy zasadnicze grupy [6], co zilustrowane zostało na rys. 1.

1.    Oddziaływania ciężkich jonów z dużych odległości (dużych w porównaniu do zasięgu sił jądrowych) prowadzące do kulombowskiego wzbudzenia poziomów jądrowych, a niekiedy nawet do rozszczepienia uderzającego jądra przy dostatecznie silnym wzbudzeniu [7, 8J.

2.    Oddziaływania prowadzące do powstania jąder złożonych o wysokiej energii wzbudzenia i dużym kręcie.

3.    Oddziaływania zachodzące przy zderzeniu stycznym dwu jąder, gd^ powierzchnie jąder stykają się lub prawie się stykają.