Investigation of Excited States of the C Nucleus in Alpha-Particle Scattering

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A theoretical analysis of available experimental data on elastic and inelastic 
C scattering in the energy region extending up to 90 MeV is performed. The parameters of a semimicroscopic potential are found on the basis of the dispersive optical model. The potentials found in this way are used in analyzing, by the distorted-wave Born approximation, data that the authors recently measured for inelastic scattering at energies of 65 and 90 MeV. Experimental data for the states at 3.68 and 7.55 MeV are presented for the first time. These states are considered under the assumption that, within the standard rotational model, they are members of the ground-state rotational band. A satisfactory description of angular distributions is obtained, and deformation lengths are determined. A model phenomenological form factor is used for the remaining excitations in the energy range extending up to 11 MeV. The present analysis confirms the presence of a neutron halo in the 3.09-MeV state. A similarity of form of the inelastic form factors obtained for the 8.86-, 10.996-, and 11.08 MeV states and the proximity of their radii gives grounds to assume that the 
C nucleus in these three states has an enhanced size and similar structures. A comparison of the radial dependences of the form factors for the 9.90- and 8.86-MeV states shows that the wave function for the 9.90-MeV state has a substantially smaller spatial extension. These results agree with the values obtained for the radii of the states under discussion on the basis of the modified diffraction model.

About the authors

S. A. Goncharov

Moscow State University

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Moscow, Russia

A. S. Demyanova

Moscow State University

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Moscow, Russia

A. N. Danilov

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Moscow, Russia

V I. Starastsin

National Research Centre Kurchatov Institute; National Research Nuclear University MEPhI

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

T. L. Belyaeva

Universidad Autónoma del Estado de México

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Toluca, México

V. Trzaska

JYFL, Department of Physics, University of Jyvaskyla

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Finland, FI-40014, Jyvaskyla

N. Burtebayev

Institute of Nuclear Physics, National Nuclear Center of Republic of Kazakhstan; Al-Farabi Kazakh National University

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Almaty, Republic of Kazakhstan; Almaty, Republic of Kazakhstan

M. Nasurlla

Institute of Nuclear Physics, National Nuclear Center of Republic of Kazakhstan; Al-Farabi Kazakh National University

Email: a.s.demyanova@bk.ru
Almaty, Republic of Kazakhstan; Almaty, Republic of Kazakhstan

Yu. B. Gurov

National Research Nuclear University MEPhI; Joint Institute for Nuclear Researches

Author for correspondence.
Email: a.s.demyanova@bk.ru
Moscow, Russia; Dubna, Russia

References

  1. W. von Oertzen, M. Freer, and Y. Kanada-En’yo, Phys. Rep. 432, 43 (2006).
  2. A. Tohsaki, H. Horiuchi, P. Schuck, and G. Röpke, Phys. Rev. Lett. 87, 192501 (2001).
  3. P. Schuck, Y. Funaki, H. Horiuchi, G. Röpke, A. Tohsaki, and T. Yamada, Nucl. Phys. А 738, 94 (2004).
  4. M. Chernykh, H. Feldmeier, T. Neff, P. von Neumann-Cosel, and A. Richter, Phys. Rev. Lett. 98, 032501 (2007).
  5. A. A. Ogloblin, T. L. Belyaeva, A. N. Danilov, A. S. Demyanova, and S. A. Goncharov, Nucl. Phys. A 834, 143 (2010).
  6. T. L. Belyaeva, A. N. Danilov, A. S. Demyanova, S. A. Goncharov, A. A. Ogloblin, and R. Perez-Torres, Phys. Rev. C 82, 054618 (2010).
  7. T. Kawabata, Y. Sasamoto, M. Fujiwara, H. Hashimoto, K. Hatanaka, K. Itoh, M. Itoh, Y. Kanada-En’yo, K. Kawase, Y. Maeda, H. Matsubara, K. Nakanishi, S. Sakaguchi, Y. Shimizu, K. Suda, Y. Tameshige, et al., J. Phys.: Conf. Ser. 111, 012013 (2008).
  8. T. Kawabata, Y. Sasamoto, Y. Maeda, S. Sakaguchi, Y. Shimizu, K. Suda, T. Uesaka, M. Fujiwara, H. Hashimoto, K. Hatanaka, K. Kawase, H. Matsubara, K. Nakanishi, Y. Tameshige, A. Tamii, K. Itoh, et al., Int. J. Mod. Phys. E 17, 2071 (2008).
  9. T. Yamada and Y. Funaki, Int. J. Mod. Phys. E 17, 2101 (2008).
  10. T. Yamada and Y. Funaki, Int. J. Mod. Phys. E 20, 910 (2011).
  11. T. Yamada and Y. Funaki, Phys. Rev. C 92, 034326 (2015).
  12. Y. Chiba and M. Kimura, Phys. Rev. C 101, 024317 (2020).
  13. M. Milin and W. von Oertzen, Eur. Phys. J. A 14, 295 (2002).
  14. N. Furutachi and M. Kimura, Phys. Rev. C 83, 021303(R) (2011).
  15. N. Itagaki, W. von Oertzen, and S. Okabe, Phys. Rev. C 74, 067304 (2006).
  16. T. Otsuka, N. Fukunishi, and H. Sagawa, Phys. Rev. Lett. 70, 1385 (1993).
  17. Z. H. Liu, C. J. Lin, H. Q. Zhang, Z. C. Li, J. S. Zhang, Y. W. Wu, F. Yang, M. Ruan, J. C. Liu, S. Y. Li, and Z. H. Peng, Phys. Rev. C 64, 034312 (2001).
  18. T. L. Belyaeva, R. Perez-Torres, A. A. Ogloblin, A. S. Demyanova, S. N. Ershov, and S. A. Goncharov, Phys. Rev. C 90, 064610 (2014).
  19. A. N. Danilov, T. L. Belyaeva, A. S. Demyanova, S. A. Goncharov, and A. A. Ogloblin, Phys. Rev. C 80, 054603 (2009).
  20. A. S. Demyanova et al., Int. J. Mod. Phys. E 20, 915 (2011).
  21. A. S. Demyanova, A. N. Danilov, S. V. Dmitriev, A. A. Ogloblin, T. L. Belyaeva, N. Burtebaev, P. Drobyshev, S. A. Goncharov, Yu. B. Gurov, P. Heikkinen, R. Julin, S. V. Khlebnikov, V. A. Maslov, N. Nassurlla, Yu. E. Penionzhkevich, Yu. G. Sobolev, et al., EPJ Web Conf. 66, 02027 (2014).
  22. A. S. Demyanova, A. A. Ogloblin, A. N. Danilov, S. A. Goncharov, T. L. Belyaeva, Yu. G. Sobolev, S. V. Khlebnikov, N. Burtebaev, W. Trzaska, P. Heikkinen, G. P. Tyurin, D. Janseitov, and Yu. B. Gurov, EPJ Web Conf. 117, 04012 (2016).
  23. А. А. Оглоблин, А. С. Демьянова, А. Н. Данилов, С. А. Гончаров, Т. Л. Беляева, В. Трзаска, Ю. Г. Соболев, Письма в ЖЭТФ 102, 227 (2015) [JETP Lett. 102, 199 (2015)].
  24. A. S. Demyanova, A. N. Danilov, S. V. Dmitriev, A. A. Ogloblin, V. I. Starastsin, S. A. Goncharov, and D. M. Janseitov, Письма в ЖЭТФ 114, 351 (2021) [JETP Lett. 114, 303 (2021)].
  25. B. A. Urazbekov, B. K. Karakozov, N. T. Burtebayev, D. M. Janseitov, M. Nasrulla, D. Alimov, D. S. Valiolda, S. H. Kazhykenov, A. S. Denikin, A. S. Demyanova, and A. N. Danilov, Int. J. Mod. Phys. E 31, 2250031 (2022).
  26. D. J. Marín-Lámbarri, R. Bijker, M. Freer, M. Gai, Tz. Kokalova, D. J. Parker, and C. Wheldon, Phys. Rev. Lett. 113, 012502 (2014).
  27. R. Bijker and F. Iachello, Phys. Rev. Lett. 122, 162501 (2019).
  28. I. J. Thompson, Comput. Phys. Rep. 7, 167 (1988).
  29. P. D. Kunz and E. Rost, Comp. Nucl. Phys. 2, 88 (1993).
  30. С. А. Гончаров, О. М. Князьков, А. А. Коложвари, ЯФ 59, 666 (1996) [Phys. At. Nucl. 59, 634 (1996)].
  31. G. R. Satchler, Direct Nuclear Reactions (Clarendon Press, Oxford, 1983).
  32. D. T. Khoa and G. R. Satchler, Nucl. Phys. A 668, 3 (2000).
  33. С. А. Гончаров, А. Изадпанах, ЯФ 70, 21 (2007) [Phys. At. Nucl. 70, 18 (2007)].
  34. С. А. Гончаров, А. Изадпанах, ЯФ 70, 1538 (2007) [Phys. At. Nucl. 70, 1491 (2007)].
  35. С. А. Гончаров, Р. В. Сухоруков, Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 73, 64 (2018) [Mosc. Univ. Phys. Bull. 73, 301 (2018)].
  36. D. T. Khoa, G. R. Satchler, and W. von Oertzen, Phys. Rev. C 56, 954 (1997).
  37. M. W. Kirson, Nucl. Phys. A 781, 350 (2007).
  38. J. Heisenberg, J. S. McCarthy, and I. Sick, Nucl. Phys. A 157, 435 (1970).
  39. I. Angeli and K. P. Marinova, At. Data Nucl. Data Tables 99, 69 (2013).
  40. С. А. Гончаров, Ю. А. Глухов, А. С. Демьянова, А. А. Оглобин, М. В. Рожков, В. Трашка, Изв. РАН. Сер. физ. 67, 72 (2003).
  41. H. Abele, H. J. Hauser, A. Korber, W. Leitner, R. Neu, H. Plappert, T. Rohwer, G. Staudt, M. Strasser, S. Welte, M. Walz, P. D. Eversheim, and F. Hinterberger, Z. Phys. A 326, 373 (1987).
  42. A. Ingemarsson, J. Nyberg, P. U. Renberg, O. Sundberg, R. F. Carlson, A. J. Cox, A. Auce, R. Johansson, G. Tibell, D. T. Khoa, and R. E. Warner, Nucl. Phys. A 676, 3 (2000).
  43. C. Mahaux, H. Ngo, and G. R. Satchler, Nucl. Phys. A 449, 354 (1986).
  44. H. T. Fortune, Phys. Rev. C 94, 064307 (2016).
  45. J. L. Friarand and J. W. Negele, Adv. Nucl. Phys. 8, 219 (1975).
  46. G. R. Satchler, K. W. Mcvoy, and M. S. Hussein, Nucl. Phys. A 522, 621 (1991).
  47. С. А. Гончаров, А. А. Оглоблин, ЯФ 56, 40 (1993) [Phys. At. Nucl. 56, 40 (1993)].
  48. Y. Kanada-En’yo, Prog. Theor. Phys. 117, 655 (2007).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».