Determination of the excitation energy and angular momentum of quasi-projectiles produced in Xe + Sn heavy ion collisions
Determination de l'energie d'excitation et du moment angulaire des quasi-projectiles produits dans les collisions d'ions lourds Xe + Sn
Abstract
This work is a contribution to the study of properties of hot nuclei formed in heavy
ion collisions at intermediate energies. The experiment has been performed with the
INDRA multidetector. It is shown that most of the reaction cross section is associated
with binary dissipative collisions, accompanied by the production of particles from a
region between the two reaction partners. This study is focused on excitation energy and
angular momentum of projectile-like fragment (PLF) in
129Xe +na<
Sn reactions from 25
to 50 MeV per nucléon. Several methods are used to characterize hot nuclei (velocity,
charge, mass and excitation energy). All thïs(;methods are compared between them and
indicate that high energies are deposited in the nuclei in the course of the collision (it
may exceed the nuclei binding energy). The angular momentum transferred into intrinsic
spin to PLF in the peripheral collisions has been deduced from angular distributions and
kinetic energies of the emitted light charged particles (atomic number smaller or equal to
2). Both methods agree qualitatively. The spin values decrease with the violence of the
collision. These values correspond to values averaged over the whole deexcitation chain of
nuclei. The predictions of transport models reproduce qualitatively the most peripheral
collisions and suggest that high spins are transferred to PLF (from 30 to 50 H). Larger
angular momentum values are observed at the lowest incident energy. The time hierarchy
in the evaporation process and the role of mid-rapidity emission are also discussed.
Ce travail est une contribution à l'étude des propriétés des noyaux chauds formés dans
les collisions d'Ions Lourds aux énergies intermédiaires. L'expérience a été réalisée avec
le multidétecteur INDRA. Il est montré que la plus grande partie de la section efficace
totale de réaction est associée à des collisions binaires dissipatives accompagnées d'une
production de particules localisée entre les deux partenaires de la réaction (émissions à
mi-rapidité). Cette étude s'est focalisée sur la détermination de l'énergie d'excitation et
du moment angulaire des quasi-projectiles formés dans les réactions
129Xe+natSn entre 25
et 50 MeV/u d'énergie incidente. Plusieurs méthodes ont été utilisées pour caractériser les
noyaux chauds (vitesse, charge, masse et énergie d'excitation). Toutes ces méthodes ont
été comparées entre elles et indiquent que de fortes énergies sont déposées dans les noyaux
au cours de la réaction (pouvant dépasser l'énergie de liaison des noyaux). Le moment
angulaire transféré en spin intrinsèque au quasi-projectile dans les collisions périphériques
a été déduit à partir des distributions angulaires et d'énergie cinétique des particules
légères (particules de charge Z < 2). Les deux méthodes sont qualitativement en accord.
Les valeurs de spin décroissent avec la violence de la collision. Ces valeurs sont des valeurs
moyennées sur toute la chaîne de désexcitation du noyau. Les prédictions des modèles
de transport reproduisent correctement les collisions les plus périphériques et suggèrent
que de grandes valeurs de moment angulaire sont transférées aux quasi-projectiles (de
30 à 50 h). Les valeurs du moment angulaire les plus grandes sont obtenues aux plus
basses énergies incidentes. La hiérarchie en temps des processus d'évaporation et le rôle
de l'émission à mi-rapidité sont aussi discutés.
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