Descrizione del progetto
Esperimenti di reazione nucleare negli anelli di accumulazione di ioni
Le sezioni trasversali indotte da neuroni di nuclei a vita breve sono essenziali per effettuare studi fondamentali sulla fisica nucleare e per applicazioni nel campo della tecnologia nucleare. Ciononostante, la limitata capacità di produrre le necessarie quantità di nuclei radioattivi rende le misurazioni delle sezioni trasversali estremamente difficili da realizzare. Finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto NU-RING supererà questo problema combinando reazioni surrogate con anelli di accumulazione di ioni. Questo piano offre una migliore qualità del fascio e bersagli ultrasottili, il che dovrebbe consentire misurazioni molto precise dell’energia di eccitazione che caratterizza i nuclei in decadimento. Verranno condotte simulazioni per determinare la configurazione delle prime misurazioni delle reazioni surrogate presso l’anello di accumulazione di un acceleratore situato in Germania.
Obiettivo
Neutron-induced cross sections of short lived nuclei are key quantities in many domains, such as fundamental nuclear physics, astrophysics and applications in nuclear technology. However, the difficulties to produce and manipulate the necessary amounts of radioactive nuclei make the measurement of such cross sections with current techniques extremely difficult or even impossible. Surrogate reactions in inverse kinematics represent the most promising indirect approach to determine these cross sections: The excited nucleus of interest is produced by a different reaction than the neutron-induced reaction. The measured decay probabilities strongly constrain model parameters enabling accurate predictions of the desired neutron cross section.
We propose to combine surrogate reactions with the unique possibilities at ion storage rings, which are high-precision tools to study nuclear reactions in inverse kinematics with radioactive ion beams. The advantages range from greatly improved beam properties over the absence of target contaminants and backings, and a strong reduction of the straggling, thanks to the use of pure, windowless and ultra-thin targets. However, the demanding vacuum conditions of storage rings put severe constraints on the detection setup. In addition, it is necessary to validate this completely new methodology by comparing first results with good-quality data measured in direct kinematics. Still, there is a lack of direct-kinematics data that can be used as benchmark.
We propose to perform simulations to define the set-up for the first surrogate-reaction measurements at the storage rings of the GSI facility. We will also investigate innovative solutions to overcome the vacuum issues like the use of solar cells. Finally, we will measure the 208Pb(d,d’) reaction in direct kinematics, which is one of the best suited cases to be used as benchmark.
With Nu-Ring we will set the basis to establish a cutting-edge technology for the study of surrogate reactions.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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