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Deuteron-production double-differential cross sections for 300- and 392-MeV proton-induced reactions deduced from experiment and model calculation

300MeV及び392MeV陽子入射重陽子生成二重微分断面積の測定及びモデル計算

魚住 祐介*; 澤田 雄介*; Mzhavia, A.*; 野ヶ峯 翔*; 岩元 大樹  ; 金 政浩; 芳原 新也*; 若林 源一郎*; 中野 正博*

Uozumi, Yusuke*; Sawada, Yusuke*; Mzhavia, A.*; Nogamine, Sho*; Iwamoto, Hiroki; Kin, Tadahiro; Hohara, Shinya*; Wakabayashi, Genichiro*; Nakano, Masahiro*

300MeV及び392MeV陽子入射反応における重陽子生成二重微分断面積を測定し、新たに提案した核反応モデルと測定結果の比較により理論モデルの妥当性を検討した。実験では、ターゲットに$$^{12}$$C, $$^{27}$$Al, $$^{51}$$V, $$^{93}$$Nb, $$^{197}$$Auの薄膜を使用し、実験室系で20度から104度の角度にわたって核反応で生成される重陽子のエネルギースペクトルを測定した。核反応モデルについては、クラスターノックアウトモデルとピックアップモデルを組合せた核内カスケードモデルを提案した。測定で得られた結果と提案した理論モデルによる計算値との比較を行った結果、提案したモデルが重陽子生成二重微分断面積を精度よく再現することを示した。

Deuteron production from intermediate-energy proton-nucleus interactions was investigated through experiments and model calculations, mainly to develop a theoretical model by elucidating the mechanism of cluster production. Spectral double-differential cross sections were measured for inclusive ($$p$$, $$xd$$) reactions on five targets in the periodic table, namely $$^{12}$$C, $$^{27}$$Al, $$^{51}$$V, $$^{93}$$Nb, and $$^{197}$$Au, at beam energies of 300 and 392 MeV. The cross sections were determined in almost the entire outgoing energy range from the highest down to 30 MeV and at laboratory angles from 20$$^{circ}$$ to 104$$^{circ}$$. To interpret the measured spectra, we proposed a new model that includes the nucleon correlations of the initial- and final-state interactions to describe cluster knockout and pickup within the intranuclear cascade model. The results of the model calculations showed reasonable agreements with those of the experiments. Moreover, the model indicated reasonable predictive power for the ($$p$$, $$^{3}$$He$$x$$), ($$p$$, $$x$$$$alpha$$), and ($$d$$, $$xd$$) reactions measured elsewhere.

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分野:Physics, Nuclear

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