基于双核模型对超重元素合成机制的研究

在双核模型基础上，考虑了熔合与准裂变的竞争，通过数值法求解主方程，计算了⁵⁰Ti，⁵⁸Fe+²⁰⁸Pb，²⁰⁹Bi这4个反应系统通过冷熔合反应合成超重元素的激发函数，得到了与实验比较符合的结果.计算了不同入射能量时各角动量分波对熔合概率和超重核存活概率的影响以及对蒸发剩余截面的贡献.这些结果对进一步理解超重核的合成机制有重要意义. 关键词： 超重元素 双核模型 熔合反应 蒸发剩余截面     

近垒及垒下12C+93Nb的蒸发剩余核截面

使用离线γ测量技术在实验室系28.3MeV至45.7MeV的能区首次测量了¹²C+⁹³Nb反应产生的8个核素及同质异能态的激发函数.使用包括非弹性激发和α转移道的简单耦合道模型,结合统计蒸发程序对实验结果进行拟合.计算结果能较好地重现强截面的中子蒸发道(xn)的激发函数.而对于弱的质子(xpyn)特别是α粒子(xαyn)蒸发道的截面,实验测量明显高于模型计算结果.α转移道与入射道耦合作为熔合反应的门庭态使垒下能区重离子熔合截面有很大的加强,实验测量与理论计算的比较表明对于¹²C+⁹³Nb反应系统在垒下能区可能存在着很强的α转移截面.     

16O+65Cu反应的全熔合与非完全熔合

在45—96MeV ¹⁶O和⁶⁵Cu反应中,用放射化学技术测量了反应余核的激发函数、角分布和微分射程分布.将实验数据和基于复合核统计蒸发模型的Monte-Carlo模拟计算进行了比较,指出重余核来自全熔合形成的复合核的衰变.提取了该系统的全熔合截面,得到的激发函数与理论计算结果相符合.非完全熔合或大质量转移是生成质量数接近靶质量余核的主要生成机制.     

超重核合成时的驱动势与热熔合反应截面

在双核模型框架下,双核系统生成超重复合核的机理是由双核中的弹核的核子全部转移到靶核产生的,而核子转移是由双核系统驱动势确定的.对有的反应道,核子转移与中质比变化路径之间有比较复杂的关系.原则上动力学方程与驱动势都应该是中子和质子的二维显函数.为处理方便,采用与中质比相关的核子转移路径的选择来取驱动势,得到了接近实验值的超重核合成蒸发剩余截面. 关键词： 超重核 熔合反应 驱动势 激发函数     

热熔合反应合成超重核产生截面的同位素依赖性

通过在形成超重核的重离子俘获和熔合过程中引入位垒分布函数的方法对双核模型做了进一步发展. 超重核形成过程中的俘获、熔合和蒸发3个阶段分别采用了半经验的耦合道模型、数值求解主方程和统计蒸发模型的方法来描述. 计算了近年来Dubna小组利用热熔合反应⁴⁸Ca(²⁴³Am, 3n—5n)^288—286115和⁴⁸Ca(²⁴⁸Cm, 3n—5n)^293—291116合成超重新核素的蒸发余核激发函数. 系统分析了⁴⁸Ca轰击锕系元素U,Np,Pu,Am,Cm合成超重核Z=112—116产生截面的同位素依赖性. 给出了合成超重新核素最佳的弹靶组合和入射能量, 即有最大的超重核产生截面. 计算说明, 壳修正能和中子分离能是影响超重核生成截面产生同位素依赖性的主要因素.     

12C+27Al,12C+209Bi和14N+Pb反应全熔合截面测量

本文叙述了用云母径迹探测器分别探测复合核蒸发余核和裂变碎片的实验,从而测出了¹²C+²⁷Al,¹²C+²⁰⁹Bi和¹⁴N+Pb反应的全熔合截面和激发函数.并用锐截止模型由全熔合截面导出了临界角动量.实验结果和当前有关的理论计算进行了比较,在实验误差范围内基本相符.     

通过48Ca+249Bk 合成Z=117的可能性研究

利用两步模型对可能合成 Z=117 的核反应48Ca+249Bk 进行了研究。模型将熔合过程分为弹靶接触前的粘连过程和从弹靶接触到形成复合核的形成过程。结合统计蒸发模型,计算了297117 蒸发数个中子的剩余截面。结果表明,在激发能 E* = 31 MeV且复合核蒸发3中子时的剩余截面最大为 0.34 pb ,已经可以用实验方法进行探测。     

基于相对论平均场理论对超重核冷熔合反应截面的研究

在形变约束的相对论平均场理论框架下计算了合成Z=102—118元素的(可能)冷熔合反应中复合核及蒸发一或两个中子剩余核的位能曲面,得到了复合核和剩余核平衡点和鞍点的性质、静态裂变垒高度和冷熔合反应的最佳入射能;利用壳修正和对修正方法计算了平衡点和鞍点的壳修正能、对修正能和微观能.利用由此得到的壳结构信息,用简单的熔合蒸发唯象模型计算了相应反应的冷熔合截面.结果发现,TM1参数提供的结构性质给出了与实验接近的反应截面.     

~(46,50)Ti+~(124)Sn熔合反应中耦合道效应的理论研究（英文）

近库仑位垒重离子俘获与熔合是一个典型的多位垒穿透过程。在本征道的理论框架下,多反应道的耦合会使得单个位垒分离成一系列的分立位垒。基于位垒分布的思想,我们最近发展了一个经验的耦合道(ECC)模型,并系统地研究了220个反应体系的俘获激发函数。最近,实验报道了熔合反应~(46,50)Ti+~(124)Sn俘获激发函数的测量结果。本文将简要介绍该ECC模型,并结合通用熔合函数(UFF)的约化方法,利用该模型研究熔合反应~(46,50)Ti+~(124)Sn中的耦合道效应。UFF的约化结果表明,相比于~(50)Ti+~(124)Sn,~(46)Ti+~(124)Sn的垒下俘获截面有额外的增强。ECC模型成功地再现了实验测得的俘获激发函数,并表明,~(46)Ti+~(124)Sn垒下俘获截面的额外增强来源于正Q值的中子转移效应。     

16O+232Th垒下全熔合裂变

利用裂变碎片的折叠角分布,从实验上实现了全熔合裂变和转移跟随裂变两种成份的区分.在此基础上测量了质心系能量72.61至80.11MeV ¹⁶O+²³²Th全熔合裂变截面和碎片角分布.包含靶核静态形变效应的耦合道模型计算与实验激发曲线一致.然而,裂变统计理论无法解释实验上观察到的全熔合裂变碎片角分布.而鞍点模型与断点模型的理论预言有较明显的差别.     

(12)~C+(115)~In反应中余核I和Sb的反冲研究

在能量高达72MeV的~(12)C轰击~(115)In(Z=49)的反应中,使用核化学技术测量了~8Be和α转移的余核碘(Z=53)和锑(Z=51)同位素的激发函数和角分布.用简单的运动学方法分析了余核角分布后指出,碘同位素来自三种不同的反应机制,即复合核蒸发α,强阻尼的非完全熔合以及不完全动量转移的裂开-熔合过程.在入射能量约70MeV时,后两个过程(或统称为~8Be转移)的截面为100多毫巴,显著大于根据锑同位素截面导出的大约17毫巴的α转移反应截面.实验结果和类似反应中测量出射α粒子得到的结论很好相符.     

同位旋效应对中能重离子反应中轻粒子产物的影响

利用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了¹¹²Sn+¹¹²Sn和¹²⁴Sn+¹²⁴Sn两反应系统在不同入射能量、不同碰撞参数、不同势场和不同核子-核子碰撞截面下的粒子发射特征.阐述了发射体系的同位旋对轻粒子产额比的影响.发现轻粒子产额比是同位旋的敏感观测量.另外,还发现中快度区发射的粒子有更高的丰中子程度.同时,轻粒子的比不敏感于核子核子碰撞截面,而敏感于核态方程,这使得从轻粒子比提取同位旋相关的核态方程变成一种可能. 关键词： 同位旋相关的量子分子动力学 同位旋效应 轻粒子产额比     

精确计算n-n重正化链图传播下n+n→２π0反应截面

采用中子n-反中子n与中性介子π⁰强相互作用的Lorentz不变耦合模型,对n-n重正化链图传播子作了有关物理分析及其严格解析计算,获得精确理论计算结果. 进而将此结果用于n+n→2π⁰反应的物理过程分析及其截面的计算研究中,并精确计算出n-n重正化链图传播下n+n→2π⁰反应微分截面. 还将此计算结果与n-n树图和重正化单圈链图传播下n+n→2π⁰反应微分截面作了对比分析,获得了有关辐射修正的重要信息. 此结果对于深 关键词： Lorentz不变耦合模型 重正化链图传播子 微分截面 辐射修正     

热中子反应堆与核电

 一、 前言
1939 年德国科学家哈恩发现了重核的自发裂变,从此开始了原子能时代的新纪元。这个发现证实了核裂变伴随着大量能量释放的预言,此后又发现每个原子核裂变会放出几个中子。使得自持链式反应成为可能。如²³⁵U 吸收一个中子后,铀核的激发能增高而变得极不稳定,很快裂变成几个碎片,以碎片动能的方式放出能量。核裂变除放出碎片外,还放出2～3 个中子,例如²³⁵U 平均放出2.43 个中子,²³⁹Pu 平均放出2.92 个中子。如果这些中子中至少有一个中子去轰击铀核或钚核,就实现了所谓的自持链式反应。     

CaBa-铝酸盐玻璃中Cr4+谱线宽度随温度的变化

测量了15~300K温度范围内57.5%Al_1.5O-35%CaO-7.5%BaO玻璃中四价铬的发射光谱.这种材料中铬离子的能级处于Tanabe-Sugano图上弱场范围中,最低的激发态是³T₂,发射谱是一个宽带.按照单频近似理论拟合低温下的光谱,得到³T₂能级的零声子线位置E_zp=8400cm^-1,声子能量tω=320cm^-1,黄昆因子S=358.尽管单频近似能够较好地描述低温下的线形,发射光谱宽度随温度的变化却与单频近似理论的结果不符.讨论了这种差别的原因,认为可能的解释是与激发态耦合的声子能量大于与基态耦合的声子能量.     

16O+28Si全熔合激发函数

在50—90MeV的能量范围内,以1.0MeV为能量步长,测量了¹⁶O+²⁸Si的全熔合激发函数.用熔合模型分析了激发涵灵敏,提取了模型参数在质心系能量小于46MeV时,激发函数存在粗结构,其峰位分别在34.5、38.5和43MeV.能量在46MeV以上时,结构逐渐消失.     

182Os核yrast带结构SU(3)→U(5)→SU(3)形状相变的有序性研究

对于发生在同一个原子核中的转动诱导发生基准态结构的量子相变,可以理解为一种从高有序激发模式向着低有序激发模式的演化：被布居到高角动量态的高有序激发核,以E2跃迁的方式先行退耦到yrast带,再退耦到共存区(或临界点)时释放了有序的结构能,诱发价核子对耦合强度改变,重新组合出低有序的激发模式基准态,实现了基准态结构的过渡.对核量子相变的这种描述,与朗道经典热相变理论之间有了某些相似的术语和物理内涵.本文把这种理解推广到了相继的二次相变中.以¹⁸²Os 核为例作了说明,并展 关键词： 量子相变 基态结构演化 F_max方案')" href="#">微观sdIBM-F_max方案 182Os核')" href="#">¹⁸²Os核     

稳定和不稳定核巨共振性质的相对论研究

在相对论平均场的基态上自洽的相对论无规位相近似(RRPA)理论框架下,研究稳定核和不稳定核的巨共振性质.研究了稳定核²⁰⁸Pb,¹⁴⁴Sm,¹¹⁶Sn,⁹⁰Zr,⁴⁰Ca,¹⁶O和不稳定核Ca同位素链同位旋标量和同位旋矢量集体巨共振激发,并讨论了Dirac海负能核子态和矢量介子空间分量对核的巨共振性质的影响.研究的结果表明,Dirac海负能核子态和矢量介子空间分量对同位旋标量激发有贡献,特别是对重核,而对轻核它的贡献减弱,对于同位旋矢量激发的贡献可忽略.几组常用的相对论平均场非线性模型参量,不仅能成功的描述有限核的基态性质,也能很好地描述核的巨共振激发.对于N/Z极端情况下,同位旋矢量巨偶极激发模式存在低能集体激发,它是由于费密面附近弱束缚核子的激发和同位旋混杂效应 关键词： 相对论无规位相近似 核巨共振     

近垒熔合机制的动力学研究

通过考虑动力学中的壳效应, 对同位旋相关的量子分子动力学模型做了进一步改进, 并利用改进的量子分子动力学模型对近垒熔合机制做了动力学研究. 对轻系统的熔合反应, 改进的模型能够给出与实验结果一致的熔合激发函数, 同时, 对重系统的俘获截面也能给出与实验测量值基本一致的计算结果, 尤其是对近垒或垒下区域也能作出很好的描述. 作为对模型的进一步检验, 对核--核相互作用势做了静态研究, 并与亲近势的结果做了比较.     

垒下熔合裂变中观察到的异常

测量了¹⁶O+²³²Th、²³⁸U和¹⁹F+²³²Th近垒和垒下熔合裂变截面以及碎片角分布.包含靶核静态形变的耦合道理论解释了垒下熔合截面增强,预言了复合核系统自旋分布展宽.而实验上观察到的碎片角分布各向异性明显与裂变统计理论的预言不一致.