KINEMATICAL ANALYSIS OF HEAVY ION INDUCED NUCLEAR REACTIONS USING SOLID STATE NUCLEAR TRACK DETECTORS

P. A. Gottschalk, P. Vater, R. Brandt

Kernchemie, FB 14, Philipps-Universitt, D-35032 Marburg, Germany

I. E. Qureshi, H. A. Khan

Radiation Physics Division, PINSTECH, P.O. Nilore, Islamabad, Pakistan

G. Fiedler

II. Physikalisches Institut, Justus-Liebig-Universitt, D-35392 Giessen, Germany

In reactions of heavy ions with heavy target nuclei, different multiplicities of heavy fragments are observed in the exit channel. These multiplicities have been found to vary between 2 and 5. The heavy reaction fragments can be recorded in Solid State Nuclear Track Detectors (SSNTD) in the form of latent damage trails which can be etched and studied using an optical microscope. Each nuclear interaction can be investigated individually by measuring geometrical parameters of the correlated tracks. Based on the method of kinematical analysis first introduced in 1979, one can quantitatively determine the properties characterising a nuclear reaction such as masses, energies, angles and other parameters. This method allowed the first exclusive investigation of heavy ion induced nuclear interactions with high multiplicities. The bulk of the reactions have been found as being due to sequential or multiple sequential fission. The reaction cross sections have been measured directly as well as derived from the elastic scattering data using semiquantal models. The present report reviews the results, obtained using SSNTDs in the study of heavy ion reactions and the analysis of reactions performed by the method of kinematical analysis. Also new and unpublished results are presented.

Во взаимодействиях ускоренных тяжелых ионов с мишенями - тяжелыми ядрами в выходном канале были зарегистрированы многофрагментные события; наблюдаемое число фрагментов варьировалось от 2 до 5. Тяжелые фрагменты регистрируются в твердотельных трековых детекторах ядер (ТТДЯ) в виде протяженных узких треков, которые могут быть протравлены и затем измерены под микроскопом. Каждое ядерное взаимодействие может быть детально исследовано путем измерения геометрических параметров коррелированных треков. Основываясь на методе кинематического анализа, предложенного еще в 1979 г., можно детально определить параметры ядерного взаимодействия, такие как массы, энергии, углы вылета фрагментов и др. Этот метод впервые обеспечивает детальное исследование ядерных взаимодействий с тяжелыми ионами с испусканием нескольких фрагментов. Как было установлено, основная доля взаимодействий обусловлена каскадным делением ядер. Поперечные сечения ядерных реакций были измерены непосредственно, либо получены по данным упругого рассеяния с испусканием полуколичественной модели. Настоящая работа представляет обзор результатов исследований многофрагментных взаимодействий методом кинематического анализа. Здесь представлены наиболее новые, а также непубликованные результаты.