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2. Reaktionsmodelle
Die Planung von Experimenten mit Sekundarstrahlen kann nur dann sinnvoll vorgenommen werden, wenn realistische
Abschatzungen uber die zu erwartenden Intensitaten verfugbar sind. Man benotigt zu diesem Zweck
ein Modell, das in der Lage ist, selbst seltene Proze e { mit Wirkungsquerschnitten im Bereich von Picobarn
{ mit vertretbarem Aufwand an Zeit vorherzusagen. Hier bieten sich emiprische Formeln und analytische Modelle
an. Systematiken, wie sie aus Fragmentationsdaten fur leichtere Systeme gewonnen werden konnen, z.B.
die empirische Formulierung EPAX [SuB90], sind allerdings nur in begrenztem Umfang und in der Nahe der
Stutzstellen gut verwendbar. Zur Beschreibung schwerer Kerne, insbesondere wenn auch Spaltung als Zerfallskanal
wahrscheinlich wird, sind sie nur sehr bedingt sinnvoll anzuwenden, wie in den folgenden Kapiteln gezeigt
werden wird.
In der Nieder-, Mittel- und Hochenergiephysik gibt es verschiedene Konzepte zur Beschreibung der Reaktionen
zwischen schweren Kernen. Einheitlich kann man verschiedene Bereiche bei unterschiedlichen Modellen
unterscheiden und sie nach dem Grade der Annaherung der beiden Reaktionsparameter aneinander { also dem
Sto parameter { parametrisieren [Huf85]. Eine analoge Unterteilung ergibt sich bei Betrachtung der in den
Fragmentationsprodukten deponierten Anregungsenergie E* infolge der Wechselwirkung. Man kann im groben
drei Bereiche unterscheiden:
Bei zentralen Sto en ist die in die Reaktionspartner eingebrachte Energie E* wesentlich gro er als die mittlere
Bindungsenergie Ebind der Nukleonen im Kern von ca. 8 Mev/u. Durch die Kompression der Kernmaterie werden
hohe nukleare Temperaturen erreicht [Cam86, NeB88, ZhG87, BaB87, KoR87] und es kommt deshalb zur
volligen Zerlegung der Kerne in kleinste Teilchen.
Streifende Sto e fuhren zu Anregungen in der Gro enordnung der Bindungsenergie E* > Ebind. Dies ist der
Bereich dissipativer Streuung und des Aufbruchs der Kerne in mehrere Prafragmente mittlerer Masse, was i.a.
als " Multifragmentation\ [Ogi91, HuK91] bzw. zumindest zum Teil durch sequentielle Spaltung von Fragmentationsprodukten
[FrL83, Fri88, MoW88] beschrieben wird.
Der dritte Bereich ist der der peripheren Sto e mit Anregungsenergien E* < 1 MeV/u. Modelle zu seiner
Beschreibung werden in diesem Kapitel vorgestellt und hinsichtlich ihrerAnwendbarkeit auf Schwerionenreaktionen
in den folgenden Abschnitten untersucht. Generell kann gesagt werden, da die experimentell verfugbaren
Informationen uber die Anregungsenergieverteilung schwerer Projektilfragmente, die die Grundlage zur Unterscheidung
der verschiedenen Reaktionsklassen bildet, immer noch unvollstandig sind.
2.1 Die Fragmentation { ein Zwei-Stufen-Proze
Es ist allgemein anerkannt, da die Fragmentation bei relativistischen Energien als Zwei-Stufen-Proze mit
unterschiedlichen Zeitskalen der einzelnen Schritte im Rahmen des Abrasion-Ablation Modelles beschrieben
werden kann [Ser47] (vergl. Abb. 2.1):
Ihm liegt ein klassisches Trajektorienbild zugrunde [BoS73], nach dem die Dichteverteilungen der Reaktionspartner
beim Sto uberlappen, wenn nur der Sto parameter kleiner ist als die Summe der Kernradien von
Projektil und Target. In der erste Stufe, der sog. Abrasion, hinterla t die Abscherung von Nukleonen vom Projektilkern
beim Vorbei ug des Projektils am Targetkern mit einer charakteristischen Zeitskala von ca. 10 ;23 s
einen " Feuerball\ und angeregte sogenannte " Spektatoren\ [GoG77].
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