Calorimetria nucleare in collisioni tra ioni pesanti ad energie intermedie

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Nuclear Calorimetry, Heavy Ion Reaction, Nuclear Temperatures

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Nel presente lavoro di tesi ci si e' occupati di uno studio sistematico di misure di temperatura ed energia di eccitazione in sistemi nucleari formati in reazioni tra ioni pesanti ad energie intermedie. La temperatura a stata misurata tramite due diversi metodi: rapporto tra le rese di isotopi che differiscono di uno stesso numero di nucleoni ( d/t-3He/4He , 3He/4He -6Li/7Li) - temperatura isotopica -, e rapporto tra le popolazioni degli stati eccitati in frammenti instabili (5Li e 6Li) che decadono in particelle leggere in coincidenza - temperatura di emissione. Le misure in esame sono state effettuate presso i Laboratori Nazionali del Sud per i sistemi 93Nb+93Nb, 93Nb+116,124Sn, 116,120Sn+116,124Sn e 116Sn+93Nb ad energie comprese tra 17 e 40 A MeV. L'apparato di rivelazione era costituito da un odoscopio ad alta granularite (96 telescopi Si (50micron)-Si(300micron)-CsI(Tl) ) e basse soglie di rivelazione, utilizzato sia per identificare risonanze in frammenti eccitati che per misure di rese di isotopi di frammenti con 2<=Z<=6, e dal multirivelatore FIASCO che, grazie alla misura contemporanea di posizione e tempo di volo dei frammenti provenienti dal proiettile (PLF - Projectile Like Fragments) e dal bersaglio (TLF - Target Like Fragment), e' stato utilizzato per misurare direttamente l'energia di eccitazione del sistema in studio. Analisi precedenti, condotte nell'ambito di varie collaborazioni, hanno messo in evidenza la possible esistenza di una transizione di fase liquido-gas del primo ordine nella materia nucleare. In tale contesto, ci siamo occupati di una verifica della curva calorica nucleare, ovvero della correlazione esistente fra temperatura ed energia di eccitazione del sistema, indagando, nel contempo, sulla sua dipendenza dalla massa del sistema che si frammenta. Si e' effettuato, inoltre, un confronto fra i due diversi metodi di misura della temperatura (temperatura isotopica e di emissione): l'andamento plateau-like della curva calorica e' stato confermato sia dalle temperature isotopiche che dalle temperature di emissione. Le "temperature limite", ovvero quelle relative all'andamento plateau-like della curva calorica, misurate per i vari sistemi studiati, sono state confrontate con quelle attualmente disponibili in letteratura, confermando la dipendenza dalla massa del sistema di tale grandezza.

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