Explorando la estructura de halo a través de la dispersion en torno a la barrera en 208Pb : los casos de 15C y 17NeExploring the halo structure via near-barrier scattering on 208Pb : the cases of 15C and 17Ne

Resumen

El estudio de la dinámica de reacción en torno a la barrera de Coulomb es uno de los métodos más extendidos para estudiar la estructura de halo en núcleos exóticos. En este trabajo se propone la medida experimental de la distribución angular elástica para los núcleos de 15C y 17Ne a energías cercanas a la barrera Coulombiana. Para ello se emplea el sistema de detección GLORIA y blancos de 208Pb. El núcleo débilmente ligado 15C se ha investigado en varios experimentos a altas energías y tanto su sección eficaz total como la distribución de momentos para la ruptura de un neutrón han indicado una posible configuración de halo. De acuerdo con sus factores espectroscópicos, la función de onda en su estado fundamental se encontraría en una onda s casi pura, siendo este el único caso conocido de halo con esta característica. Así, el experimento IS619, llevado a cabo en agosto de 2017 en HIE-ISOLDE, tiene como objetivo probar la estructura de halo que ha sido sugerida para el 15C. La finalización de la nueva línea de post-aceleración ha permitido realizar esta medida por primera vez con un haz de 15C acelerado a 4.37 MeV/u. Por otro lado, la estructura Borromeo y la diferencia entre la energía de separación de uno y dos protones en el caso del 17Ne, crean una clara analogía con el halo de dos neutrones en el 11Li. El valor del radio y las distribuciones de momentos para la ruptura en 15O también han apoyado la evidencia de un halo de dos protones en este núcleo. Sin embargo, los efectos de su estructura a bajas energías todavía permanecían sin estudiar. En el experimento E788S, llevado a cabo en febrero de 2020 en GANIL, se estudia la dispersión de 17Ne a 8 MeV/u. A pesar de la disponibilidad de este haz desde hace tiempo, este resulta ser también la primera medida experimental de la dinámica del 17Ne en torno a la barrera Coulombiana. El sistema de detección GLORIA empleado en ambos experimentos consiste en 6 telescopios de silicio multi-segmentados con una gran cobertura de ángulo sólido. Esto permite una medida continua desde 15 hasta 165º con una granularidad espacial cercana a 0.5º y sin sombras debidas a la posición del blanco. El análisis de datos para ambos experimentos incluye una calibración en energía con fuentes alfa, el estudio de la distribución de carga en los detectores multi-segmentados, la cuantificación del efecto de canalización en la red de silicio, la optimización de la geometría del sistema y la integración de los canales de reacción sobre los espectros de masa. Además se desarrollan simulaciones de Monte Carlo para contrastar y verificar las medidas experimentales. Las distribuciones angulares elásticas se extraen satisfactoriamente para ambos experimentos y se interpretan dentro del marco teórico del modelo óptico. Se comparan los resultados con medidas previas de otros isótopos de carbono y neón y se discuten las diferencias con ellos y con otros núcleos halo bien establecidos en la literatura. Del experimento de 17Ne se estudian también otros canales de reacción bien distinguibles y se debate su posible procedencia. Para el 15C, no obstante, no resulta posible cuantificar otros canales a parte del elástico y se proponen mejoras sobre la medida actual que serían convenientes realizar en un futuro.