Aufteilung der Anregungsenergie auf die Produkte der Kernreaktion 51V + 197Au

C. Wirtz1, M.Schädel2, W.Brüchle2, B. Schausten2, J.V.Kratz1

1Institut für Kernchemie der Universität Mainz

2Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt

Bei dissipativen binären Schwerionenreaktionen wird kinetische Energie in intrinsische Anregungsenergie der Fragmente umgewandelt. Ihre Aufteilung ist ein empfindlicher Test für Modelle, die die Energiedämpfung beschreiben. Die primären Fragmente werden mit Massenschwerpunkten im Minimum der potentiellen Energie des Doppelkernsystems bei <A>Zprim und <Ages-A>Z_ges-Zprim gebildet. Diese primären Fragmente regen sich durch Neutronenemission ab und bilden sekundäre Fragmente. Aus den schwerpunkten von deren Massenverteilungen <A>Zsec kann mit Hilfe von Verdampfungsrechnungen die fraktionale Anregungsenergie E*Z/E*ges bestimmt werden. Die gesamte zur Verfügung stehende Anregungsenergie E*ges ergibt sich aus der Energieerhaltung.

Am UNILAC bei GSI wurde ein Goldtarget mit 51V-Ionen bestrahlt bei Einschußenergien, die um 50 bzw. 75 MeV über der Coulombbarriere lagen. Die Reaktionsprodukte wurden in einer Catcherfolie aus Kupfer eingefangen, die einem umfangreichen chemischen Trennungsgang [1] unterworfen wurde. Die so erhaltenen 25 chemischen Fraktionen wurden über fünf Monate -spektroskopisch untersucht. Bisher wurden aus fünf Fraktionen bei der Einschußenergie E=B+75 MeV die Bildungsquerschnitte der Nuklide mit Z=56-71 (Ba-Lu) bestimmt. Die Identifikation erfolgte anhand ihres chemischen Verhaltens, der Energie und Intensität ihrer -Linien und ihrer Halbwertszeit. Daraus wurde < A>Zsec bestimmt.

Transportmodelle [2] ergeben bei kurzer Kontaktzeit der beiden Kerne eine Gleichverteilung der dissipierten Energie auf beide Fragmente

E*L=E*H=E*ges/2.

Nach größerem Massenaustausch stellt sich ein Temperaturgleichgewicht ein. Die Anregungsenergie E* verteilt sich dann proportional zum Verhältnis der Fragmentmassen:

Das "random neck rupture"-Modell [3] geht davon aus, daß das Doppelkernsystem einen massiven Hals ausbildet, der dann an einer zufällig ausgewählten Stelle abreißt. Die Anregungsenergie eines Fragmentes ergibt sich aus der Deformationsenergie und hängt somit von dem Anteil ab, den es vom Hals mitnimmt, also vom Massenfluß:

E*(A)=Edef(A)+E*s(A/Ages).

Der zweite Summand E*s(A/Ages) gibt den Anteil der Anregungsenergie der Vorreißform wieder, den das Fragment einem Temperaturgleichgewicht entsprechend erhält.

An der Barriere (vgl. Abb.1) zeigt die Verteilung [4] bei Z=23 und Z=79 das extreme "neck-rupture" Verhalten (sägezahnkurve), das von der niederenergetischen spaltung bekannt ist. Bei Erhöhung der Anregungsenergie um nur 25 MeV liegt bereits ein Trend zur Gleichverteilung der Anregungsenergie vor. Die neuen Daten (vgl. Abb.2) lassen wegen des begrenzten Z-Bereichs noch keine Aussage darüber zu, ob mit zunehmender Energieerhöhung eine Entwicklung auf ein Temperaturgleichgewicht zu erfolgt. Hier wird die weitere Auswertung Klärung bringen.

Fraktionale Anregungsenergien E*Z/E*ges bei E=B und E=B+ 25 MeV, die gestrichelten Linien entsprechen einer Gleichverteilung [4]

Fraktionale Anregungsenergien E*Z/E*ges bei E=B+75 MeV, die gestrichelte Linie entspricht einem Temperaturgleichgewicht

Literatur:

[1] C.Wirtz, Diplomarbeit, Mainz 1994

[2] z.B. J.Randrup,Nucl. Phys.A383, 468 (1982)

[3] U.Brosa, s.Grossmann, A.Müller,Phys.Rep.197, 167

[4] P.Klein, Dissertation Universität Mainz 1994


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April 1997 by Erik Strub.