重离子极端垒下熔合

采用Skyrme能量密度泛函研究重离子极端垒下熔合反应。基于Skyrme能量密度泛函以及扩展的Thomas-Fermi近似得到的入射道熔合势垒,结合我们提出来的经验的势垒分布函数,计算了一系列熔合体系的近垒熔合截面,与实验数据能很好地符合。进一步考虑熔合势垒曲率的能量依赖,研究了一些体系的极端垒下熔合,发现极端垒下熔合截面深度压低现象能被满意地再现。     

近垒和垒下重离子熔合裂变碎片各向异性的异常

系统总结了研究近垒和垒下重离子熔合裂变反应碎片各向异性的异常的结果 ,提出一个新的预平衡裂变模型,成功地解释了碎片各向异性的异常现象 .但对异常宽峰结构不能说明 ,有待进一步研究. Systematic summary on the anomalous anisotropies of fission fragments in near and sub barrier fusion fission reactions is presented. A new version of the preequilibrium fission model is put forward to explain the anomalous anisotropies of fission fragments, except the bump of anomaly. Further study is still needed.     

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.     

极深垒下熔合反应中扩散过程的研究

基于弹核和靶核接触后的泡利阻塞效应,引入了一个新的扩散因子来描述在极深垒下能区熔合反应中的阻碍现象。在本工作中,熔合截面假定由两部分的乘积构成:克服库仑势垒的隧穿因子和两个反应核接触后的扩散因子。前者可以由耦合道方法来描述,后者则由入射的能量和系统的温度决定。对存在阻碍现象的21个熔合体系进行了详细分析,发现扩散因子在熔合阻碍的实验阈值能量附近起到了重要的作用。此外,以负Q值熔合体系64Ni+64Ni和正Q值熔合体系24Mg+30Si为例,发现熔合截面以及两个重要表象(天体S因子和对数导数)的计算结果与实验数据具有较好的一致性。     

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.     

重离子位垒下熔合——多维位垒透射及动力学过程的研究

前言入射能量接近和低于库仑位垒能区的重离子熔合反应是当前重离子反应研究中一个十分活跃的前沿领域。实验和理论的探索已经证实并描述了高于位垒的低能区重离子(轻核到中重核)反应主要经历的全熔合反应机制。两个硬球在一维(径向距离)库仑+核势相互作用下碰撞、并越过熔合位垒熔合的图像给出了对于垒上低能区全熔合截面的相当好的拟合。然而,相当简化的一维位垒模型的成功是由于垒上低能区全熔合截面一般说来并不灵敏于其它自由度。     

重离子碰撞中熔合位垒的研究

熔合位垒的研究对熔合反应以及超重核合成有重要的意义。在改进的同位旋相关的量子分子动力学(ImIQMD)模型框架下,提取了熔合反应体系40Ca+40Ca,48Ca+208Pb,48Ca+204Pb和16O+154Sm的熔合位垒。研究了壳修正能对熔合位垒的影响、动力学位垒的能量依赖性、同位旋效应以及形变核的方向效应。计算发现壳修正能降低了熔合反应的位垒。在研究动力学位垒的能量依赖性时,发现位垒高度和位垒半径表现出相反的能量依赖行为。在动力学反应中,当两个核距离接近时,缺中子体系的库仑势同样表现出一定的能量依赖性。对于丰中子体系,由于中子屏蔽作用,库仑势基本没有能量依赖性。     

库仑位垒附近熔合反应的研究

利用改进的量子分子动力学研究了16?O?+?16?O库仑位垒附近的熔合反应,用连接函数的方法对体系的表面能做了改进.利用这种方法避免了非物理的核子发射,熔合截面有了明显的增加,这是因为体系的表面形变效应可以通过连接函数来体现,从而抑制了弹靶在熔合过程中非物理的核子发射.     

亲和力对熔合反应位垒的影响

熔合反应的宏观形变位能由推广的液滴模型来确定,它包括体积能、表面能、库容能、亲和力效应、质量的不对称性和精确的核半径.在过去裂变研究中,人们假定表面能和库仑能控制着位垒的高度和宽度.表面能也只考虑表面张量力效应,并不包括颈部或刚形成的碎片的表面之间吸引核力的贡献.在推广的液滴模型中,亲和力考虑了这些附加的表面效应.在两个核的接触点,亲和能达到最大值,它的两边逐渐减少直到零.亲和能减少位垒的高度并移动位垒峰的位置,它对应于吸引的亲和力和排斥的库仑力之间平衡的两个分开碎片的位置.研究表明:对于超重核熔合过程,亲和能使得宏观形变位能有一个宽的坑(pocket),它对应于核的大形变.对于轻的核–核系统,这种现象不出现.     

垒下熔合反应的一种α粒子转移的解释

本文提出了垒下熔合中α转移的分子轨道理论,以解释垒下熔合截面增加现象.由α转移导出的分子势是引起这一截面增加的原因.应用这一理论计算了²⁴Mg+³²S的熔合截面,结果与实验数据基本符合.     

用于垒下重离子熔合裂变研究的两维位置灵敏探测器

描述了用于近垒和垒下重离子熔合裂变实验的主要探测器——两维位置灵敏雪崩室(BPAC)的结构、工作原理及性能.给出了利用BPAC探测到的84MeV(E_cm)¹⁶O+²³²Th反应中不同碎片角区的碎片折叠角分布,并从中区分了转移裂变和复合核裂变的碎片角分布.从而证明转移裂变不是导致碎片角分布各向异性异常的原因.同时,实验结果支持了预平衡裂变模型对碎片角分布异常现象的解释.     

9,11Be+209Bi近垒熔合

阐述了9,11Be+209Bi近垒熔合反应研究的意义,给出实验结果并讨论弹核破裂对近垒熔合反应截面的影响. The purpose and importance of the study of 9,11Be+209Bi near barrier fusion were reviewed. The breakup effects of the halo nuclei on fusion were discussed and compared with the experimental results of 9,11Be+209Bi systems.     

Skyrme能量密度泛函在深度垒下熔合反应中的初步应用

基于Skyrme能量密度泛函并对动能密度按扩展的Thomas-Fermi半经典近似展开到四阶项,探索了深度垒下熔合反应的熔合截面急剧下降现象。通过分析熔合反应的入射道势和熔合截面来选择Skyrme参数,进而探索了深度垒下熔合反应与核物质状态方程之间的关系。     

近垒能量下重核熔合几率的量子路径积分计算

针对近垒能量下经典涨落耗散模型预期的重核熔合几率比实验结果偏小的问题, 发展了一种实时间路径积分方法并用于研究重核熔合激发函数, 给出了包含量子涨落效应的解析表达式。 计算了几个对称和近似对称反应系统的熔合几率, 结果表明理论结果与实验值符合较好。 还讨论了颈部增长对熔合障碍的影响。 A real time path integral approach is developed in order to work out a correct solution to a problem for the smaller result of the fusion probability of heavy nuclei based on the classical diffusion model at sub barrier energies. An analytical expression for the quantum fusion probability is proposed,which contains the quantum fluctuation effect. The fusion probabilities of several symmetrical and approximate symmetrical systems are calculated, the heoretical results are in agreement with the experimental data. The influence of the neck length and its fluctuation upon the fusion hindrance is discussed.     

晕核及弱束缚核的近垒熔合

阐述了晕核近垒熔合反应研究的意义;叙述了理论上关于晕核破裂与入射道相对运动的耦合使熔合截面增强还是阻禁了晕核熔合两种相反观点的争论,以及晕核熔合反应实验研究的现状;探讨了用弱束缚核代替晕核进行实验研究以求对理论上的争论作出判断的构想．     

重核熔合与裂变位垒的动力学回流现象

用实验粒子多次通过位垒的方法计算重核熔合与裂变过程中的熔合几率和裂变速率,结果发现位垒附近存在着一种强烈的回流现象.研究还表明当鞍点后势变得平滑,则回流变大.这种效应降低了以往所用的实验粒子首次通过位垒方法得到的熔合几率和裂变速率,从而给出这两种量的正确描述     

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.     

近垒重离子熔合反应中的中子转移效应(英文)

近势垒及其以下能区重离子熔合反应中的中子转移耦合道效应是一个复杂且有争议的问题。简要介绍了近年来在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上,基于静电偏转板装置完成的32S+90,94,96Zr,18O+74Ge和18O+58Ni等几个典型体系的熔合反应研究情况,并结合耦合道理论对实验数据进行了分析。选取反应体系时同时关注了正Q值的中子拾取和削裂道。另外,基于完全耦合道理论计算,提出了一种能够定量提取熔合反应中中子转移效应的自洽方法。这些研究进一步证实了垒下重离子熔合反应中的中子转移效应,同时指出了其复杂性。需要进一步的实验和理论研究来澄清相关核反应机制。The effect of neutron transfers on near-and sub-Coulomb-barrier fusion of heavy-ions is still a complicated and controversial problem. This paper reviews the recent experimental results of the fusion excitation functions of several typical systems, which have been measured by using an electrostatic deflector setup at the HI-13 tandem accelerator of CIAE. Both the neutron pickup and stripping effects were studied. Moreover, a self-consistent method to reliably isolate the transfer effect quantitatively based on the coupledchannels calculation is proposed. These studies give a further support for the neutron transfer effect on sub-barrier fusion of heavy-ions and its complexity. Further experimental and theoretical studies are needed for clarifying the relevant reaction mechanisms.     

16O+238U垒下熔合裂变碎片角分布

利用云母核径迹探测器测量了轰击能量从73.7—93.4MeV的¹⁶O+²³⁸U反应的裂变截面和碎片角分布.用考虑了核静态形变的Wong模型很好地重现了裂变激发函数,由此抽取了复合核的自旋分布.同时,利用裂变鞍点过渡态理论以抽取的自旋分布计算了裂变碎片角分布,表明碎片各向异性实验值大于理论值.此外实验揭示出,在低能区碎片各向异性随入射能量变化的走向不同于以前的测量结果.