Efecto Barkas en el stopping power de proyectiles vestidos

C. ARCHUBI

Encuentro; VI encuentro sudamericano de colisiones inelásticas en la materia; 2012

Durante las últimas cuatro décadas una importante colección de trabajos teóricos ha sido desarrollada para explicar el desvío del stopping power electrónico de la dependencia cuadrática en el número atómico del proyectil predicha por la teoría de Bethe [1]. Lindhard [2] mostró que el rol de las colisiones cercanas era importante. Posteriormente, esta contribución fue calculada por diferentes métodos para proyectiles desnudos. Por otro lado, un ataque sistemático al problema de la carga efectiva del proyectil fue desarrollado por Brandt y Kitagawa [3] mediante un modelo donde el potencial de interacción entre el proyectil y el medio puede ser calculado como la suma de dos contribuciones de tipo Yukawa. Estas contribuciones representan respectivamente el apantallamiento del núcleo inmerso en el gas de electrones libres y el efecto de los electrones ligados al proyectil.El propósito de nuestro trabajo es estudiar el efecto Barkas en el stopping power de proyectiles vestidos moviéndose en un gas de electrones libres a velocidades bajas e intermedias. Las trayectorias son calculadas por un método de simulación numérica donde el potencial interatómico es obtenido a partir del modelo de Brandt y Kitagawa como la suma de dos potenciales de tipo Yukawa. Siguiendo el método de la sección eficaz de transporte, calculamos el factor Barkas resultante de la dispersión de los electrones del blanco para el potencial del proyectil y para su antipartícula. Evaluamos el factor Barkas para diferentes velocidades y números atómicos de los proyectiles y para diferentes grados de ionización. El factor Barkas decrece con el grado de ionización del proyectil a velocidades intermedias, mientras que un cruce importante de las curvas en los casos de Li y C muestra un cambio de comportamiento para bajas velocidades. Por último, de acuerdo a los resultados de un análisis de escaleo, la dependencia en la velocidad cambia de 1/v**3 para proyectiles desnudos a 1/v**2 para proyectiles neutros.Referencias:[1] H. Bethe, Ann. Phys. (Leipzig) 5, 325 (1930).[2] J. Lindhard, Nucl. Instrum. Methods 132,1 (1976).[3] W. Brandt and M. Kitagawa, Phys.Rev. B 25, 5631 (1982); W. Brandt, Nucl. Instrum. Methods 194, 13 (1982)