Density distribution of C-9 derived from reaction cross sections

Abstract

The cross sections for C-9 on the Be, C and Al targets at the beam energies of 40 and 70 MeV/nucleon were measured using transmission method. The unstable nuclear beam of C-9 was produced by the projectile fragmentation of the 135 MeV/nucleon C-12 primary beam provided from the RIKEN (Institute of Physical and Chemical research) Ring Cyclotron. The nuclide selection was made through the RIPS (RIKEN Projectile fragment Separator). The particle counting and identification before the reaction target were done by a thin Si counter for (capital delta)-E measurement and three Parallel Plate Avalanche Counters (PPACs) that provided the time and position information. Downstream of the reaction target, the identification was made from (capital delta)-E and the time of flight taken in between the PPACs and plastic counters which were placed 2 m downstream from the reaction target. In order to connect the experimental reaction cross sections to the density distribution of C-9, the Glauber-type calculation was employed and fitted to the cross section by assuming the shape of density distribution. The preliminary result of C-9 density distribution was compared with the single particle calculations for one proton in 1p orbit and for two protons in 2p orbit in the Woods-Saxon potential. Though the present density has a large error, these simple calculations with realistic proton binding energies are compared to show a good agreement with the result.

核子当たり40MeVと70MeVのビームエネルギーでのBe、C、Al標的上のC-9の反応断面積を、透過法を用いて測定した。不安定核ビーム(C-9)はRIKEN(理化学研究所)リングサイクロトロンにより供給される核子当たり135MeVの1次ビーム(C-12)の入射粒子破砕により生成した。核種選択はRIPS(理化学研究所入射核破砕分離装置)により行った。反応標的の前方での粒子の計数と同定は、ΔE測定用のSi検出器と時間と位置情報を供給する3つのPPAC(平行平板電子なだれ計数管)により行った。反応標的の下流では、PPACと2m下流に設置したプラスチックカウンタとの間の飛行時間とΔE情報から粒子同定を行った。実験により得られた反応断面積とC-9の密度分布を関係づけるために、密度分布を仮定することによりGlauber型計算を用いて、反応断面積にフィットした。C-9の密度分布の予備的結果を、ウッズ・サクソンポテンシャル中の1p軌道おける1つの陽子に対する1体計算と2p軌道における2つの陽子に対する1体計算と比較した。得られた結果は大きな誤差を持っているが、これらの陽子結合エネルギーを用いた簡単な計算が実験値と比較的良い一致をすることが分かった。