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

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

1Institut für Kernchemie, 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>primZges-Z 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 insgesamt in intrinsische Anregungsenergie E*ges umgewandelte Energie kann aus der Bilanz der Anregungsenergien komplementärer Fragmente bestimmt werden.

Am UNILAC bei GSI wurde ein Goldtarget mit 51V-Ionen bestrahlt. die Einschußenergie lag 75 MeV oberhalb der Coulombbarriere. Die Reaktionsprodukte wurden in einer Catcherfolie aufgefangen, die einem umfangreichen chemischen Trennungsgang [1] unterworfen wurde. In den so erhaltenen chemischen Fraktionen wurden insgesamt 252 Nuklide -spektroskopisch identifiziert. Für ein gegebenes Z liegen die Wirkungsquerschnitte auf gaussförmigen Isotopenverteilungen deren Schwerpunkt den Wert von <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 asymptotisch 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 Summand E*s(A/Ages) ist der Anteil der Anregungsenergie der Vorreißform, den das Fragment erhält. An der Barriere (E=B, 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 [4]. Unsere neuen Ergebnisse (Abb.2) zeigen, daß 75 MeV oberhalb der Barriere ein Trend hin zu einem Temperaturgleichgewicht zu beobachten ist. Zählerexperimente bei Energien bis zu 250 MeV über der Barriere [5] zeigen, daß sich diese Entwicklung bei Selektion vollständig gedämpfter kinetischer Energien bis zu einem Temperaturgleichgewicht fortsetzt.

[1] C. Wirtz, Diplomarbeit, Mainz 1994

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

[3] U.Brosa et.al., Phys.Rep. 197, 167 (1990)

[4] P.Klein et al., A357, 193 (1997)

[5] R.Planeta et al., Phys. Rev. C39 , 1197 (1989)

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

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


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Februar 1998 by Erik Strub.