Cross sections computation of the reaction 7Li+154Sm at Coulomb barrier energies

Abstract

In this work, we apply the continuum discretized coupled channel (CDCC) formalism with the R-matrix method, in a three-body model, to compute the angular distribution of the elastic cross section of the 7Li+154Sm system, at collision energies Elab = 29.0 MeV, 35.0 MeV and 40.8 MeV. We ignore the rotational deformation effects of the target since they are expected to play a small role on the cross sections and their inclusion is cumbersome. Therefore, the core-target and fragment-target interactions are considered as global spherical optical potentials (GSOPs) and São Paulo potentials.

Aiming at testing the CDCC method, we apply it for calculating the elastic cross sections of 6Li+144Sm system, at collision energy Elab = 30.0 MeV, and of the 7Li+144Sm system, at collision energies Elab = 29.0 MeV, 35.0 MeV and 40.8 MeV. Then, we compare our calculations with the available experimental data.

On the other hand, since the CDCC approach converges slowly for Coulomb dominated inelastic cross section calculations, we apply a semiclassical approximation for computing the angular distribution of the inelastic cross section of the 7Li+154Sm system when the 154Sm target is excited from the ground state 0+ to the state with 2+ at a collision energy Elab = 30.0 MeV. As in the elastic case, for evaluating the performance of semiclassical approach, we apply the semiclassical approximation for calculating the inelastic cross section of the 11Be+64Zn test system, when the 11Be projectile is excited from the ground state jπ0 = 1/2+ to state with jπ0 = 1/2− at Ec.m = 24.5 MeV, and of the 6Li+144Sm test system, when the 144Sm target is excited from the ground state 0+ to the states with 2+ and 3− at Elab = 30.0 MeV.

En este trabajo, se aplicó el formalismo de canales acoplados con discretización del continuo, CDCC por sus siglas en inglés, con el método de la R-matriz en un modelo de tres cuerpo para calcular la distribución angular de la sección eficaz elástica del sistema 7Li+154Sm a energías de colisión que tomaban los valores de Elab = 29.0 MeV, 35.0 MeV y 40.8 MeV. Se ignoraron los efectos de las deformaciones rotacionales del blanco debido a que se espera que estas tengan efectos despreciables y a que su introducción en el cálculo es compleja. De esta manera, las interacciones entre el core y el blanco, y entre el fragmento y el blanco serán descritas por un potencial óptico global esférico, GSOP por sus siglas en inglés, y el potencial de São Paulo.

Para evaluar el método CDCC, lo aplicamos en el cálculo de la sección eficaz elástica del sistema 6Li+144Sm, a una energía de colisión Elab = 30.0 MeV, y del sistema 7Li+144Sm, con energías de colisión Elab = 29.0 MeV, 35.0 MeV y 40.8 MeV. Posteriormente, se compararon los resultados de estos cálculos con los datos experimentales disponibles.

Por otro lado, dado que el método CDCC converge lentamente en el cálculo de sección eficaces inelásticas donde la interacción de Coulomb es dominante, se aplicó una aproximación semiclásica para el cálculo de la distribución angular de la sección eficaz inelástica del sistema 7Li+154Sm cuando el blanco 154Sm es excitado desde su estado base 0+ al estado con 2+ con una energía de colisión de Elab =30.0 MeV. Al igual que en el caso elástico, para evaluar el desempeño de la aproximación semiclásica, se aplicó dicha aproximación en el cálculo de la sección eficaz inelástica del sistema de prueba 11Be+64Zn, cuando el proyectil 11Be es excitado desde su estado base jπ0 = 1/2+ al estado con jπ0 = 1/2− a una energía colisión de Ec.m = 24.5 MeV, y del sistema de prueba 6Li+144Sm, cuando el blanco 144Sm es excitado desde el estado base 0+ a los estados con 2+ y 3− a una energía de colisión de Elab = 30.0 MeV (Texto tomado de la fuente).