Peripheral collisions induced by 124xe and 136xe projectiles at relativistic energies

Abstract

La Física Nuclear, como cualquier otra disciplina científica, es un área en permanente evolución en la que se abren nuevas fronteras de manera continua. La comunidad científica ha focalizado sus esfuerzos en este ámbito de la física durante el último siglo, pero sin embargo, aún hoy, no somos capaces de llevar a cabo una descripción global de los procesos nucleares a partir de interacciones fundamentales. Los núcleos atómicos poseen un interés especial, ya que constituyen unos minilaboratorios privilegiados en los que tres de las cuatro interacciones presentes en el Universo juegan un papel primordial. Sabemos muchas cosas de la materia nuclear, sin embargo muchas otras permanecen aún sin revelar. Con el propósito de profundizar en el conocimiento de las reacciones nucleares a energías relativistas, en el laboratorio europeo GSI-Darmstadt (Alemania) se ha llevado a cabo durante los últimos años una extensiva campaña de medidas, estando esta tesis doctoral enmarcada dentro de ese ámbito de colaboración. El propósito de ese proyecto era el estudio de un amplio grupo de reacciones nucleares para obtener una visión sistemática de los procesos de fisión y fragmentación, así como establecer un conjunto de datos para validar y mejorar los códigos y modelos que describen este tipo de reacciones. Todo ese trabajo se desarrolló en el seno de una colaboración europea con la implicación de varias instituciones como el Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI, Alemania), el Institute de Physique Nucleaire IPN (Orsay, Francia), el Commissariat a l'Energie Atomique DAPNIA/SPhN (Saclay, Francia) o la propia Universidade de Santiago de Compostela. El objeto de esta tesis doctoral es el estudio de los fenómenos nucleares que aparecen en las reacciones de fragmentación más periféricas, cuando colisionan dos iones pesados a energías relativistas. En particular, nuestra región de interés se centra en la zona de masas intermedias de la carta de núcleos. Nuestros estudios pretenden arrojar algo de luz sobre algunos de los mecanismos de reacción que tienen lugar en este tipo de colisiones cuando las energías de excitación de los prefragmentos son bajas, cosa que sucede cuando los parámetros de impacto de la colisión son grandes. Hemos estudiado varias reacciones: 136Xe + H, Be, Ti, Pb a 1000 MeV/u, 136 Xe + H, D, Ti a 500 MeV/u, 136 Xe + H, Ti a 200 MeV/u todas ellas medidas a finales de 2002 y 124Xe + Be, Pb a 1000 MeV/u medidas en 2003. Esta variedad de blancos, proyectiles y energías nos van a permitir desarrollar estudios sistemáticos sobre la influencia de esos factores en las secciones eficaces de producción y en las distribuciones de velocidades longitudinales. Además de la relevancia que tiene la medida de las secciones eficaces de producción de más de 1000 residuos de fragmentación, en este trabajo hemos propuesto un nuevo método para determinar los radios de materia (protones y neutrones) de núcleos pesados. Este método se basa en las reacciones de intercambio de carga isóbaro y puede ser aplicado a núcleos exóticos con una vida media tan corta como 300 ns, con el interés especial de determinar ambos radios en el mismo experimento.