Predgovor

---

Oznaka: 0098010

FIZIKA TEŠKIH IONA

HEAVY-ION PHYSICS
Voditelj projekta: dr. sc. Zoran Basrak

Tel. ++385 1 4561 169   e-mail: [e-mail]

Suradnici
Zoran Basrak, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik
Roman Čaplar, doktor fiz. znanosti, znanstveni savjetnik
Igor Gašparić, dipl. ing. fizike, znanstveni novak u suradničkom zvanju asistenta
Mladen Kiš, doktor fiz. znanosti, asistent
Ivan Novosel, dipl. ing. fizike, znanstveni novak u suradničkom zvanju asistenta
Suzana Szilner, doktorica fiz. znanosti, znanstvena suradnica

Vanjski suradnici
Mile Dželalija, doktor fiz. znanosti, redoviti profesor, Fakultet prirodoslovno-matematičkih i obrazovnih znanosti, Sveučilište u Splitu, Split
Goran Kružić, dipl. ing. fizike, Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt, Njemačka

Program rada i rezultati na projektu:

U okviru projekta eksperimentalno i teorijski se istražuju sudari teških iona u širokom rasponu energija od nekoliko AMeV do nekoliko AGeV. Eksperimentalni rad se odvijao u okviru nekoliko međunarodnih suradnji: suradnja FOPI na SIS/ESR akceleratoru u Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI), Darmstadt, Njemačka, suradnja PRISMA/CLARA u Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), Legnaro (Padova) i suradnja ISOSPIN/CHIMERA u Laboratori Nazionali del Sud (LNS), Catania, Italija, te suradnjom s Kernfysisch Versneller Instituut, Groningen, Nizozemska i s Institut de Recherches Subatomiques, Strasbourg i Laboratoire SUBATECH, Nantes, Francuska. Rezultati istraživanja daju značajne informacije kako o mehanizmu sudara teških iona tako i o svojstvima jezgara i nuklearne tvari u ekstremnim uvjetima gustoće i temperature.

Ukratko, glavna postignuća u 2005. godini su:

Za teškoionski magnetski spektrometar PRISMA razvijen je ulazni detektor koristeći pločicu s mikrokanalićima velike površine i detektor za fokalnu ravninu kojeg čine višežični lavinski brojač s usporednim ravninama i sustav ionizacijskih komora s višeparametarskim poprečnim poljem.

Proučavanjem procesa prijenosa više nukleona u reakciji ⁴⁰Ca + ²⁰⁸Pb u blizini Coulombove barijere pokazano je postojanje direktnog prijenosa para nukleona.

Iscrpnim proučavanjem preobrazbe energije sabijanja i termičke energije u ranoj dinamičkoj i zbijenoj fazi teškoionskih reakcija na energijama nižim od 100 MeV po nukleonu koristeći semiklasični transportni pristup pokazana je prevladavajuća uloga geometrije sudara.

Koristeći snopove polariziranih deuterona proučavani su radijativni zahvati kod sudara deuterij-proton. Dobivene analizacijske snage vektorskog i tenzorskog tipa u potpunosti se podudaraju s predviđanjima suvremenih proračuna koji uključuju dvo i tročestične nuklearne potencijale.

Proučavajući u širokom rasponu energija ovisnost krivulje pobuđenja eliptičnog toka o poprečnoj sastavnici količine gibanja kod sudara jezgara zlata razmatrana su svojstva nuklearne jednadžbe stanja.

Iz podataka o ovisnosti dvoprotonskih korelacija na malim kutevima o energiji projektila i o veličini teškoionskog sustava pri centralnim sudarima ustanovljeno je da su te korelacije slabo osjetljive na vrijednost parametra tvrdoće jednadžbe stanja uvrštene u proračune s transportnim modelom.

Proučavajući reakciju Ru+Ru na energiji od 1.69A GeV uz korištenje Lee–Yangovih nula za rekonstruiranje ravnine događaja nedvojbeno je pokazano da je ovisnost o azimutu korelacija između nukleona i složenih čestica uveliko određena anizotropnim tokom.

Dio prethodnih rezultata je predočen znanstvenoj javnosti na međunarodnim znanstvenim skupovima.

Troje suradnika na projektu su glasnogovornici (spokesperson) mjerenja u Legnaru (S. S.), Catanii (Z. B.) i Groningenu (R.Č.).

Djelatnost projekta je uključena u dvije Integrirane infrastrukturne inicijative, EURONS i Hadron Physics, u okviru tzv. 6. Okvirnog programa Europske Unije.

Research programme and results:

Within the project the heavy-ion collisions are investigated over a wide energy range from a few AMeV to a few AGeV experimentally and theoretically. The experiments have been carried out in the framework of  several international collaborations: FOPI collaboration at the SIS/ESR accelerator facility of the Gesellschaft für Schwerionenforschung, Darmstadt, Germany, PRISMA/CLARA collaboration at Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), Legnaro (Padova) and ISOSPIN/CHIMERA collaboration at Laboratori Nazionali del Sud (LNS), Catania, Italy and collaborating with Kernfysisch Versneller Instituut, Groningen,The Netherlands, Institut de Recherches Subatomiques, Strasbourg and Laboratoire SUBATECH, Nantes, France. The results thus obtained reveal important information both on nuclear-reaction mechanisms and on the properties of nuclei and nuclear matter under extreme conditions of density and temperature.

Briefly, the main results achieved in 2005 are as follows:

The large-area micro-channel plate entrance detector and a multi-wire parallel plate avalanche counter followed by a multi-parametric transverse field ionization chamber array as the focal plane detector have been developed for the heavy-ion magnetic spectrometer PRISMA.

A study of multinucleon transfer processes in the ⁴⁰Ca + ²⁰⁸Pb reaction close to the Coulomb barrier has revealed a presence of direct nucleon pair transfer.

An extensive semiclassical transport model study of the compression and thermal energy transformation during the compact dynamical phase of heavy-ion reactions below 100 AMeV has shown a dominant role of collision geometry.

Vector and tensor-analyzing powers were obtained in a study of radiative deuteron-proton capture with polarized-deuteron beams and display full agreement with modern two- and three-nucleon potentials calculations.

A complete excitation function of transverse momentum dependence of elliptic flow was studied in Au + Au collisions in a wide beam energy range and the question of the nuclear equation of state was addressed.

A beam-energy and system-size dependent study of two-proton small angle correlations in central heavy-ion collisions are found to be rather insensitive to the stiffness of the equation of state entering the transport model calculations.

A study of the Ru+Ru reactions at 1.69A GeV, where the event plane was reconstructed using the Lee-Yang-zeros technique, show conclusive evidence that azimuthal correlations between nucleons and composite particles are largely dominated by anisotropic flow.

Some of the above results were presented to the scientific community at conferences.

Three of us are spokesperson of a measurement in Legnaro (S.S.), Catania (Z.B.) and Groningen (R.Č.).

The project is involved in two European Union 6. Framework projects of Integrated Infrastructure Initiatives, EURONS and Hadron Physics.