Fusão completa e incompleta de núcleos fracamente ligados

Abstract

Com a disponibilidade de feixes instáveis, o interesse em núcleos longe do vale de estabilidade cresceu consideravelmente e abriu novas possibilidades na Física Nuclear. Um exemplo importante é o processo de fusão de núcleos exóticos, um mecanismo mais complexo do que a reação de fusão usual entre núcleos fortemente ligados. No primeiro caso há a possibilidade de quebra do projétil, podendo levar à fusão incompleta, onde um ou mais, porém não todos, os fragmentos do projétil são absorvidos pelo alvo enquanto parte da carga do projétil escapa da região de interação. Também pode ocorrer a absorção sequencial dos fragmentos, produzindo o mesmo núcleo composto de uma reação direta. O entendimento dessa diversidade de processos pode fornecer informações importantes sobre propriedades nucleares. No presente trabalho, estudamos um procedimento semi-clássico que considera a possibilidade de fusão incompleta, fusão completa direta e fusão completa sequencial, baseada nos trabalhos das Referências, que estudam a colisão 6Li + 209Bi e apresentam bom acordo com resultados experimentais. O desenvolvimento de um código simples, porém eficiente, que possibilite o uso deste procedimento semi-clássico pela comunidade científica é de grande importância, uma vez que sua aplicação a uma vasta gama de problemas possibilitará melhor entendimento dos diferentes mecanismos envolvidos em reações com núcleos exóticos. Neste trabalho estudamos as colisões dos projéteis 10,11Be no alvo 209Bi, um sistema que nunca foi estudado com o modelo semi-clássico. O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de tal código para o estudo da fusão de núcleos fracamente ligados e torná-lo disponível à comunidade da Física Nuclear através de uma base de programas científicos.

With the availability of unstable beams, the interest in nuclei far from the stability valley has grown considerably and has opened new possibilities in Nuclear Physics. An important example is the fusion process of exotic nuclei, which is a much more complex mechanism than the usual fusion process that takes place between strongly bound nuclei. In the former situation there is the possibility of projectile breakup, leading to incomplete fusion, where one or more, but not all, of the breakup fragments are absorbed by the target whereas part of the projectile’s charge escapes the interaction region. It can also happens that all the projectile’s fragments are sequentially absorbed by the target, producing the same coumpound nucleus as in the case of direct fusion. The understanding of this diversity of processes can provide important information on the properties of nuclei. In the present work, we study a semiclassical procedure that takes into account the possibility of incomplete fusion, direct complete fusion and sequential complete fusion, based on References that study the collision 6Li + 209Bi and show good agreement with experimental data. The development of a simple, yet efficient code that enables the scientific community to use this semiclassical procedure is of great significance, since its application to a variety of systems will allow a better understanding of the different mechanisms involved in reactions with exotic nuclei. In this work we have studied the collisions of the projectiles 10,11Be in the target 209Bi, a system never studied with the semi-classical model before. The purpose of this dissertation is the development of such a code to study the fusion process of weakly bound nuclei and make it available to the Nuclear Physics community through a repository of scientific computer programs.