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Consistent description of light composite particle emission in deuteron-induced reactions

重陽子入射反応における軽複合粒子放出の統一的記述

中山 梓介; 岩本 修; 渡辺 幸信*

Nakayama, Shinsuke; Iwamoto, Osamu; Watanabe, Yukinobu*

重陽子は弱束縛であるため、他の原子核との相互作用を通じて容易に分解する。この分解過程は重陽子入射反応における様々な観測量に影響を与えると考えられる。本研究では、重陽子入射からの軽複合粒子(LCP)放出における分解過程の影響を調べることを目的とした。この目的を達成するための準備として、前平衡クラスター放出モデルを、分解過程を明示的に取り扱った重陽子用計算コードDEURACSに導入した。また、直接ピックアップ成分は半経験的モデルによって見積もった。改良したDEURACSを質量数$$27 leqslant A leqslant 90$$の標的に対する$$(d,xt)$$, $$(d,xmathrm{^{3}He})$$, $$(d,xalpha)$$反応の解析に適用したところ、標的や反応に依らず一貫して計算値は実験値を良く再現した。この結果から、分解過程はLCP放出にも大きな影響を与えていることが分かった。また、分解過程が適切に考慮されている限りにおいて、重陽子入射からのLCP放出は核子入射からのLCP放出と同様の描像で記述できることを示した。

The weakly-bound nature of the deuteron brings the complexity of deuteron-induced reactions compared to nucleon-induced ones, and is expected to affect various physical quantities observed in deuteron-induced reactions. Aiming to deep understanding and accurate prediction for the emission of light composite particle (LCP) in deuteron-induced reactions, we revise the computational system dedicated to deuteron-induced reactions, called DEURACS. The model by Iwamoto and Harada describing pre-equilibrium cluster emission which was successfully applied to LCP emission innucleon-induced reactions is integrated into the framework of DEURACS, in which the breakup processes of incident deuteron are explicitly taken into account. The phenomenological model by Kalbach is also adopted to estimate the contribution from the direct pickup process. Using the revised DEURACS, we analyze the $$(d,xt)$$, $$(d,xmathrm{^{3}He})$$, and $$(d,xalpha)$$ reactions in the target mass range $$27 leqslant A leqslant 90$$. Regardless of the targets, the calculation results successfully reproduced the experimental data for each reaction, simultaneously. These results demonstrates that the LCP emission from the pre-equilibrium and compound nucleus processes in deuteron-induced reactions,which occupies a large part of the total LCP emission,can be described by the same theoretical models as used in nucleon-induced reactions when the breakup processes of incident deuteron are properly considered.

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