RESUMO
Summary The study of heavy ion nuclear reactionis an important tool to observe and disentangle different and competing mechanisms, which may arise in the different energy regimes. In particular, at relatively low bombarding energy, it is quite interesting the comparison between pre-equilibrium and thermal emission of light charged particles from hot nuclear systems [1-6]. Indeed, the nuclear structure of the interacting partners can be strongly correlated to the dynamics, especially at energies close to the Coulomb barrier, and this effect emerges when some nucleons or clusters of nucleons are either emitted or captured. In particular, a major attention has been devoted, in the last years, to the possible observation of cluster structure effects in the competing nuclear reaction mechanisms, especially when fast processes are involved. At this purpose, the four reactions 16O+30Si at 111 MeV, 16O+30Si at 128 MeV, 18O+28Si at 126 MeV, 19F+27Al at 133 MeV have been measured to study the onset of pre-equilibrium in an energy range where, for central collisions, complete fusion is expected to be the predominant mode. Experimental data were collected using the GARFIELD + RCo array [7], fully equipped with digital electronics at the LegnaroNational Laboratories. The comparison between experimental data and different model predictions have been performed: in particular, both dynamical models based either on Stochastic Mean Field (TWINGO) or Anti-symmetrized Molecular Dynamics and fully statistical models (GEMINI++) have been considered. Simulated events are filtered through a software replica of the apparatus, to take into account all possible distortions of the experimental distributions due to the finite size of the apparatus.
Resumen El estudio de la reacción nuclear iónica pesada es una herramienta importante para observar y esclarecer los diferentes mecanismos que compiten entre sí, que pueden surgir en los diferentes regímenes energéticos. En particular, a una energía de bombardeo relativamente baja, es bastante interesante la comparación entre el preequilibrio y la emisión térmica de partículas ligeras cargadas por sistemas nucleares calientes [1-6]. De hecho, la estructura nuclear del grupo que interactúa puede estar fuertemente correlacionada con la dinámica, especialmente en energías cercanas a la barrera de Coulomb, y este efecto surge cuando se emiten o capturan algunos nucleones o grupos de nucleones. En particular, se ha dedicado una gran atención, en los últimos años, a la posible observación de los efectos de la estructura del agrupamiento en los mecanismos de reacción nuclear competitivos, especialmente cuando se trata de procesos rápidos. Para este propósito, las cuatro reacciones 16O + 30Si a 111 MeV, 16O + 30Si a 128 MeV, 18O + 28Si a 126 MeV, 19F + 27Al a 133 MeV se han medido para estudiar el inicio del preequilibrio en un rango de energía en el cual, para colisiones centrales, se espera que la fusión completa sea el modo predominante. Los datos experimentales se recogieron utilizando la matriz GARFIELD + RCo [7], totalmente equipada con electrónica digital en los Laboratorios Nacionales Legnaro. La comparación entre los datos experimentales y las diferentes predicciones de modelos se han llevado a cabo: en particular, se han considerado los modelos dinámicos basados en el Campo Medio Estocástico (TWINGO) o Dinámica Molecular Antisimétrica y modelos completamente estadísticos (GEMINI ++). Los eventos simulados se filtran a través de una réplica de software del aparato, para tener en cuenta todas las posibles distorsiones de las distribuciones experimentales debido al tamaño finito del aparato.
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ABSTRACT The influence of the nuclear medium on lepto-production of hadrons was studied in semi-inclusive deep-inelastic scattering off several nuclear targets. In particular, at the HERMES experiment at DESY, the differential multiplicity for krypton relative to that of deuterium has been measured for the first time for various identified hadrons (p+, p-, p0, K+, K-, p and anti-p) as a function of the virtual photon energy n, the fraction z of this energy transferred to the hadron, and the hadron transverse momentum squared pt2. The distribution of the hadron transverse momentum is broadened towards high pt2 in the nuclear medium, in a manner resembling the Cronin effect previously observed in collisions of heavy ions and protons with nuclei. Moreover, by studying the hadron attenuation of the leading and sub-leading hadrons, it will be shown, for the first time, an additional tool for studying modifications of hadronization in nuclear matter.
La influencia del medio nuclear en la lepto-producción de hadrones se estudió en la dispersión semi-inclusiva profundamente inelástica de varios blancos nucleares. En particular, en el experimento HERMES en DESY, la multiplicidad diferencial del kriptón en relación con la del deuterio se midió por primera vez para varios hadrones identificados (p+, p-, p0, K+, K-, p y anti-p) como una función de la energía fotónica virtual n, la fracción z de esta energía transferida al hadrón y el cuadrado del momento transversal del hadrón pt2. La distribución del momento transversal del hadrón se ensancha hacia los pt2 altos en el medio nuclear, de manera que semeja el efecto Cronin anteriormente observado en las colisiones de protones e iones pesados con los núcleos. Además, al estudiar la atenuación de los hadrones principales y sub-principales se mostrará por primera vez una herramienta adicional para el estudio de las modificaciones de la hadronización en materia nuclear.
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This paper presents new results obtained using the U.S. national gamma-ray facility Gammasphere, which has been operating at the ATLAS accelerator at Argonne National Laboratory since January 1998. Gammasphere was built at Lawrence Berkeley Laboratory and used primarily as a powerful spectrometer for studying nuclei at the highest spins [1].
