توزيع بار الكتريكي محصولات شكافت حاصل از واكنش شكافت اورانيم 238 با پروتونهاي 45-69 MeV

Nuclear charge distribution of fission products originated from fission of 238U nuclei induced by45-69 MeV protons

واكنش شكافت اورانيم 238 با پروتونهاي 45 - 69 MeV در مركز سيكلوترون و راديوايزوتوپ دانشگاه توهوكوي ژاپن انجام شد. محصولات شكافت حاصل از اين واكنش با روش طيف نگاري پرتوهاي گاما شناسايي شدند. داده هاي تجربي نشان مي دهند كه توزيع بار الكتريكي محصولات شكافت با عدد جرمي يكسان (ايزوبار) از يك تابع گاوسي با انحراف استاندارد ثابت پيروي مي كند و بستگي به عدد جرمي ايزوبار انتخاب شده ندارد. اين انحراف استاندارد در واكنش( 238U(p,f با پروتونهاي 45, 55, 65 و 69MeV اندازه گيري شده است. براي شكافت با پروتونهاي 45 MeV, اين كميت با مقدار ارايه شده در آزمايشهاي ديگر به خوبي سازگار است و با پيش بيني مدل هاوزر - فشبك نيز مطابقت دارد. براي انرژيهاي ديگر نيز اندازه گيري اين انحراف استاندارد تاكنون در مقاله ها گزارش نشده است. نتايج نشان مي دهند كه با افزايش انرژي برانگيختگي هسته شكافنده, توزيع بار الكتريكي محصولات شكافت ايزوبار پهن تر مي شود. در اين آزمايش, محتمل ترين بار الكتريكي محصولات شكافت ايزوبار نيز به دست آمد. اين نتايج با پيش بيني مدل «انرژي پتانسيل كمينه (MPE) سازگاري خوبي دارد. به علاوه, داده هاي تجربي, قطبش بار الكتريكي را نيز در فرايند شكافت هسته اي نشان مي دهند.

Fission of 238U nuclei was performed by 45-69 MeV protons at the Cyclotron and Radioisotope Center of Tohoku University in Japan. The fission products originated in the reaction were identified by using gamma spectroscopy. The experimental data show that the charge distribution of isobar fission products follows a Gaussian distribution with a standard deviation independent of the selected mass number. The standard deviations were measured for the reaction 238U(p, f) with 45, 55, 65 and 69 MeV protons. For Ep = 45 MeV, the standard deviation obtained from the experiment is in agreement with the existing data and satisfies the prediction of the Hauser-Feshbach statistical model. For other proton energies, measurement of this quantity has not been reported in the literature. The experimental results show that the value of standard deviation increases, when the excitation energy of the fissioning nucleus increases. Furthermore, the most probable charge was determined for the isobar fission products detected in the experiment. The results are consistent with the prediction of the minimum potential energy (MPE) model. Moreover, the experimental data show that nuclear charge polarization occurs in the fission process.