Study on the mechanism of heavy-ion reactions of lanthanoid in the low and intermediate energy regions

Abstract

Mass distributions and recoil ranges for the reaction of lanthanoid induced by heavy ions were measured by a radiochemical method. The excitation function for evaporation-residue formation showed a linear dependence on the reciprocal of center-of-mass energy around 10 MeV/u, which was in agreement with a prediction on the basis of sharp cut-off approximation. It was demonstrated that the critical angular momentum for fusion and that for evaporation residues play an important role in determining the respective cross sections. Mass distributions of the nuclides produced in target fragmentation were confirmed to reveal a limiting characteristics at projectile energies beyond 2 GeV. It was also demonstrated that a provisional limiting of the recoil velocity appears at the energy range of 2-10 GeV, besides the ultimate limiting condition above 10 GeV as already pointed out. The coincidence in the onset energy of the limiting behavior was interpreted as the result of the existence of the limit heating of nucleus.

重イオンで誘発したランタニド反応の質量分布および反跳飛程を、放射化学的方法で測定した。蒸発・残留物形成の励起関数は、10MeV/u周辺で質量中心エネルギーの逆数と線形依存性を示しており、これは鋭いカットオフ近似に基づく予測と一致した。核融合と蒸発残留物の臨界角運動量が、それぞれの断面積を決定する上で重要な役割を果たしていることが明らかになった。標的フラグメンテーションで生成された核種の質量分布は、2GeV以上の入射粒子エネルギーでは限界特性を示すことを確認した。また、すでに指摘されている10GeV以上の極限限界条件のほかに、2-10GeVのエネルギー範囲では反跳速度の暫定的な限界が現れることも明らかになった。限界挙動の開始エネルギーにおける一致は、核の限界加熱が存在する結果として解釈できる。