Reaction products from the Pb-208 + Pb-208 reaction at 15A MeV

Abstract

The energies and velocities of reaction products have been measured for the Pb-208 + Pb-208 reaction at 15A MeV to investigate the characteristics of a very heavy compound nucleus which will decay to plural fragments by fission. The experiment was performed at the RIKEN Ring Cyclotron. Pb-208 beams with an energy of 15A MeV was bombarded on a 99.9 percent enriched Pb-208 foil of 1 mg/sq cm in thickness backed with 20 microgram/sq m collodion. Fission fragments were detected with the large PPAC/IC chamber which covered 25 - 75 deg laboratory angles around the beam axis. The chamber is divided azimuthally into 12 identical units with a minimum dead space in between. A backward hemisphere was covered with BaF2 phoswich detectors to detect charged particles as well as gamma-rays. As to the azimuthal angles among the three fragments, most events have an asymmetric character and the two fragments with a small folding angle of 60 deg have a strong correlation in their velocities, suggesting that the events come from the fission of projectile or target nuclei after the deep inelastic scattering. On the other hand, the yield of the symmetric event is about 1 percent, and there is no strong correlation in velocities of these fragment, showing a signature of the simultaneous break up of three fragments.

15AMeVでの(Pb-208)+(Pb-208)反応で生じる反応成生物のエネルギーと速度を測定し、核分裂によって複数の分裂片に自然崩壊する非常に重い複合核の特徴を調べた。実験は理研リングサイクロトロンで行った。15AMeVのエネルギーを有するPb-208ビームを、20マイクログラム/平方メートルのコロジオンで裏打ちされた厚さ1mg/平方センチメートルの99.9%高純Pb-208箔に衝撃させた。核分裂片は、ビーム軸周辺25?75度の実験室角度を網羅する大型PPAC/ICチェンバで検出した。このチェンバは12個の同じユニットに方位的に分割され、各々の間には僅かな隙間が設けられている。後方の半球はBaF2フォスウィッチ検出器で覆われ、ガンマ線のみならず価電粒子を検出する。3つの分裂片の間の方位角については、多くの場合が非対称的であり、60度の小さく折り畳まれた角度を有する2つの分裂片はそれらの速度と強い関係にあり、この事象が、大きな非弾性散乱の後、発射物ないしは標的核の核分裂に由来していることを示している。一方、対称的な場合の確率は1%であり、これらの分裂片の速度には強い相関性は無く、3つの分裂片が同時に発生した証拠を示している。