Different contributions of direct and collective capture in (p, γ) and (n, γ) reactions

Summary

For each transition of the²⁰⁸Pb(p, γ) and²⁰⁸Pb(n, γ) reactions the partial direct and collective cross-sections are obtained for (6÷30) MeV nucleon energies. The radial, energy and angular momentum dependence of matrix elements is investigated and explained by means of considerations on the Coulomb and the centrifugal repulsion influences. It is found that in the (10÷20) MeV energy region the direct capture of protons is favoured with respect to that of neutrons, while the opposite is true for collective capture. The theoretical predictions of direct and collective models for the two kinds of nucleons are in qualitative agreement with the available (n, γ) and (p, γ) experimental data.

Riassunto

Per ogni transizione delle reazioni²⁰⁸Pb(p, γ) e²⁰⁸Pb(n, γ) si ottengono le sezioni d'urto parziali diretta e collettiva per nucleoni da (6÷30) MeV. Si studia la dipendenza dal raggio, dall'energia e dal momento angolare degli elementi di matrice e la si spiega per mezzo di considerazioni sull'influenza della repulsione coulombiana e centrifuga. Si trova che nella regione energetica di (10÷20) MeV la cattura diretta di protoni è favorita rispetto a quella di neutroni, mentre si ottiene un risultato opposto per la cattura collettiva. Le previsioni teoriche dei modelli diretto e collettivo per i due tipi di nucleoni sono in accordo qualitativo con i dati sperimentali (n, γ) e (p, γ) disponibili.

Резюме

Получаются парциальные поперечные сечения прямого и коллективного захвата нуклонов с энергией (6÷30) МэВ для каждого перехода²⁰⁸Pb(p, γ) и²⁰⁸Pb(n, γ) реакций. Исследуется зависимость матричных элементов от радиуса, энергии и углового момента; эта зависимость объясняется на основе соображений о влиянии кулоновского и центробежного отталкивания. Находится, что в области энергий (10÷20) МэВ преобладает прямой захват протонов по сравнению с захватом нейтронов, в то время как получается обратный результат для коллективного захвата. Теоретические предсказания прямой и коллективной модели для двух видов нуклонов качественно согласуются с имеющимися (n, γ) и (p, γ) экспериментальными данными.