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    Des scientifiques présentent une nouvelle approche permettant de déduire les rayons des protons à partir de réactions à changement de charge
    La réaction de changement de charge (CCR) observée dans l'expérience se compose de deux parties. Le processus d'élimination directe des protons (σ driect ), représente la partie dominante du CCR et peut être calculé avec une bonne précision avec des modèles théoriques. Dans ce processus, les protons sont éliminés directement dans la réaction, qui domine les CCR. L'autre, le processus d'évaporation des protons (σ evap ) après l'élimination directe des neutrons, est un processus en deux étapes. Seuls les neutrons sont éliminés lors de l'étape de réaction directe, laissant un noyau résiduel dans un état hautement excité. Le noyau résiduel subit ensuite une désintégration en cascade par évaporation de particules chargées (généralement des protons). Crédit :Science China Press

    Une étude a mesuré systématiquement la section efficace de réaction de changement de charge de 24 noyaux légers sur des cibles de carbone et d'hydrogène au Centre GSI Helmholtz pour la recherche sur les ions lourds en Allemagne.



    L'équipe a conclu que la mesure de la réaction de changement de charge devrait inclure une contribution supplémentaire du processus d'évaporation des protons, outre le processus d'élimination directe des protons, qui peut être décrit dans le cadre du modèle de Glauber. Les résultats expliquent le problème dans les études de réactions à changement de charge, où les sections efficaces mesurées expérimentalement sont toujours plus élevées que celles attendues par les modèles théoriques.

    "En déduisant les rayons de charge nucléaire à partir de réactions à changement de charge, peut-on traiter de manière cohérente les données expérimentales sur différentes cibles de réaction ? Que manque-t-il encore dans l'analyse actuelle du modèle ? Nous avons abordé ces questions avec de nouvelles données précises à 900 A MeV", explique Sun.

    Les chercheurs ont découvert une corrélation robuste entre la contribution à la mesure du processus d'évaporation des protons juste après le processus d'élimination des neutrons et l'énergie de séparation des nucléons, une propriété inhérente au noyau lui-même. Cette corrélation est censée être valable pour les prédictions de la plupart des systèmes nucléaires exotiques (au moins pour les nucléides à couche P d'intérêt dans l'article) puisqu'elle est obtenue par interpolation.

    Des relations linéaires existent entre le rapport des sections efficaces mesurées aux prédictions théoriques pour les réactions de changement de charge de différents noyaux, c'est-à-dire , la proportion du processus d'évaporation du proton et l'énergie de séparation du nucléon de ce noyau (S1 ). Les symboles colorés représentent les noyaux stables avec des rayons de charge bien connus. Les rayons des noyaux instables, représentés par les symboles semi-transparents, peuvent être extraits par interpolation plutôt que par extrapolation. Le processus d’évaporation des protons juste après l’élimination des neutrons peut représenter 10 à 15 % des sections efficaces du CCR pour le cas de la cible en carbone et 20 à 30 % pour le cas de la cible à hydrogène. Crédit :Science China Press

    Cela a permis aux chercheurs d'extraire, pour la première fois dans le même cadre, les rayons de distribution ponctuels des protons des noyaux à partir de données de réactions de changement de charge sur diverses cibles de réaction, en particulier pour les noyaux exotiques, qui étaient difficilement accessibles avec d'autres approches expérimentales. .

    Ils ont obtenu des résultats cohérents pour les nucléides présentant un nombre pair de protons. Pour les noyaux les plus riches en neutrons avec un nombre impair de protons, des différences systématiques semblent exister dans les rayons extraits des deux données de cible, c'est-à-dire que les données de cible de carbone donnent des rayons légèrement plus grands que les données de cible d'hydrogène. Cela peut indiquer l'effet de différentes sondes hadroniques ou la forme de distribution ponctuelle de protons des noyaux exotiques.

    L'article est publié dans la revue Science Bulletin , et cette étude a été dirigée par le professeur Baohua Sun (École de physique, Université de Beihang) et le professeur Isao Tanihata (École de physique, Université de Beihang et Centre de recherche en physique nucléaire (RCNP), Université d'Osaka).




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