Direkte Kernreaktionen und die Struktur der Atomkerne

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit zwei verschiedenen Aspekten von direkten Kernreaktionen, nämlich einerseits mit der mikroskopischen Berechnung des imaginären optischen Potentials für die elastische Nukleon-Kern-Streuung sowie andererseits mit der mikroskopischen Analyse von magnetischen Riesenresonanzzuständen in Atomkernen, die durch (p, n)-Ladungsaustauschreaktionen angeregt werden. Im ersten Teil der Arbeit wird der Imaginärteil W(E,$\vec{r}$,$\vec{r}$') des optischen Potentials für die elastische Proton- und Neutron-Kernstreuung im Rahmen der sog. Kernstrukturnäherung zum optischen Potential mikroskopisch berechnet. DieRechnungen werden im Feshbach-Formalismus in zweiter Ordnung Störungstheorie bezüglich einer effektiven Projektil-Targetnukleon-Wechselwirkung durchgeführt. Die Antisymmetrisierung zwischen dem Projektilnukleon und den Targetnukleonen wird exakt behandelt. Eine optische Green-Funktion wird zur Beschreibung der Propagation des Projektils in intermediären Reaktionskanälen verwendet. Die intermediär angeregten Kernzustände werden durch mikroskopische RPA-Wellenfunktionen genähert. Letztere haben den Vorteil, daß sie die kollektiven Kerneigenschaften ziemlich gut beschreiben. Alle energetisch offenen inelastischen Kanäle sowie alle Ladungsaustauschkanäle werden in den Rechnungen berücksichtigt. Damit wird die gesamte Einteilchen-Einloch-Stärke, die in zweiter Ordnung angeregt werden kann, ausgeschöpft. Für die Neutronstreuung sind die intermediären Ladungsaustauschzustände sehr wichtig und erzeugen bei 30 MeV Einschußenergie etwa ein Drittel der Gesamtabsorption W. Die berechneten imaginären Potentiale zeigen alle Oberflächenabsorption. Diese ist hauptsächlich auf die wichtigen intermediären kollektiven Zustände zurückzuführen. Die Peakposition der Absorption ist sehr sensitiv auf Details der verwendeten Kernstrukturwellenfunktionen. Insbesondere die Übergangsdichten zu den kollektiven Zuständen müssen in Obereinstimmung mit dem Experiment sein, um die Form des imaginären Potentials an der Kernoberfläche richtig zu beschreiben. Ohne Einschluß der Kernkollektivität kann kein stark oberflächenabsorbierendes Potential erzeugt werden. Außerdem ist die Absorption dann viel zu schwach.[...

Landau parameters of nuclear matter in the spin and spin-isospin channels

The equation of state of spin and isospin polarized nuclear matter is determined in the framework of the Brueckner theory including three-body forces. The Landau parameters in the spin and spin-isospin sectors are derived as a function of the baryonic density. The results are compared with the Gamow-Teller collective modes. The relevance of $G_0$ and $G_0'$ for neutron stars is shortly discussed, including the magnetic susceptibility and the neutron star cooling.Comment: 2 pages, 2 figures, RevTex4 forma

Do Hadronic Charge Exchange Reactions Measure Electroweak L = 1 Strength?

An eikonal model has been used to assess the relationship between calculated strengths for first forbidden beta decay and calculated cross sections for (p,n) charge exchange reactions. It is found that these are proportional for strong transitions, suggesting that hadronic charge exchange reactions may be useful in determining the spin-dipole matrix elements for astrophysically interesting leptonic transitions.Comment: 14 pages, 5 figures, Submitted to Physical Review

Missing and Quenched Gamow Teller Strength

Gamow-Teller strength functions in full $(pf)^{8}$ spaces are calculated with sufficient accuracy to ensure that all the states in the resonance region have been populated. Many of the resulting peaks are weak enough to become unobservable. The quenching factor necessary to bring into agreement the low lying observed states with shell model predictions is shown to be due to nuclear correlations. To within experimental uncertainties it is the same that is found in one particle transfer and (e,e') reactions. Perfect consistency between the observed $^{48}Ca(p,n)^{48}Sc$ peaks and the calculation is achieved by assuming an observation threshold of 0.75\% of the total strength, a value that seems typical in several experimentsComment: 11 pages, 6 figures avalaible upon request, RevTeX, FTUAM-94/0

Splitting of the Dipole and Spin-Dipole Resonances

Cross sections for the 90,92,94Zr(p,n) reactions were measured at energies of 79.2 and 119.4 MeV. A phenomenological model was developed to describe the variation with bombarding energy of the position of the L=1 peak observed in these and other (p,n) reactions. The model yields the splitting between the giant dipole and giant spin dipole resonances. Values of these splittings are obtained for isotopes of Zr and Sn and for 208Pb.Comment: 14 pages, 4 figure

On the Strength of Spin-Isospin Transitions in A=28 Nuclei

The relations between the strengths of spin-isospin transition operators extracted from direct nuclear reactions, magnetic scattering of electrons and processes of semi-leptonic weak interactions are discussed.Comment: LaTeX, 8 pages, 1Postscript with figur

Gamow-Teller strength in 54Fe and 56Fe

Through a sequence of large scale shell model calculations, total Gamow-Teller strengths ($S_+$ and $S_-$) in $^{54}$Fe and $^{56}$Fe are obtained. They reproduce the experimental values once the $\sigma\tau$ operator is quenched by the standard factor of $0.77$. Comparisons are made with recent Shell Model Monte Carlo calculations. Results are shown to depend critically on the interaction. From an analysis of the GT+ and GT$-$ strength functions it is concluded that experimental evidence is consistent with the $3(N-Z)$ sum rule.Comment: 6 pages, RevTeX 3.0 using psfig, 7 Postscript figures included using uufile