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.     

弱束缚弹核引起的熔合反应

⁶Li, ⁹Be为弱束缚核. 通过弱束缚弹核⁶Li, ⁹Be轰击靶²⁰⁸Pb,²⁰⁸Be的实验熔合激发函数与理论预言的比较, 讨论了弱束缚弹核破裂对熔合过程 的影响. 比较结果显示, 弱束缚弹核与重靶核的完全熔合截面在垒上能区 明显压低. 由部分熔合截面与完全熔合截面之和得到总熔合截面. 研究结果 表明, 破裂对总熔合截面几乎没有影响. 由此可见, 弱束缚核的部分熔合 可能发生在强吸收区域附近. 最后还给出了全熔合截面与部分熔合截面 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.     

近垒能区6Li+208Pb熔合激发函数测量

测量了6Li+208Pb熔合反应近垒能区全熔合截面,并与考虑非弹道耦合和不考虑耦合的CCFUS程序计算做了比较. 结果表明在垒上能区,破裂使熔合截面减小,在垒下能区,破裂对熔合截面的影响基本上可以忽略.     

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.     

用QMD模型研究晕核11Be+208Pb的熔合机制

通过用QMD模型研究晕核¹¹Be+²⁰⁸Pb的近垒熔合反应,发现晕核引起的熔合反应中,并存着两种相互竞争的机制:一方面当入射晕核¹¹Be靠近靶核时,由于¹¹Be是弱束缚体系,与靶核的相互作用可使其很容易破裂或少数核子被靶核俘获形成核子转移反应,从而对于熔合表现出压制;另一方面当¹¹Be的少数中子进入靶核并与靶核相互作用而使得靶核有些激发,而使局部半径增大,导致熔合势垒降低,熔合截面增强.用QMD模型计算出的熔合截面与实验值基本符合,垒附近表现出增强效应.     

弱束缚原子核引起的熔合反应机制研究

弱束缚原子核引起的熔合反应机制研究是近几十年中实验核物理研究的重要课题之一。相比于放射性核束,加速器提供的稳定弱束缚原子核束流的强度要高几个数量级,利用稳定弱束缚原子核作为弹核进行反应机制的研究,可以在保证统计性和准确性的基础上,深入研究原子核的破裂、转移等反应道对熔合过程的耦合作用。已有很多实验数据表明,在库仑位垒附近,弱束缚原子核引发的熔合反应有很多有趣的现象,例如完全熔合截面的“垒下增强”和“垒上压低”。本文主要回顾近年来弱束缚原子核“垒上压低”的研究结果,并探讨造成“垒上压低”的可能原因。完全熔合截面“垒上压低”的主要原因是弱束缚原子核在进入熔合位垒之前发生破裂,从而降低了完全熔合反应道的入射通量。同时,实验研究表明完全熔合截面压低的程度可能与靶核质量数以及靶核结构相关。目前,在实验上对弱束缚原子核引起的熔合反应研究主要有3种测量方法,分别为$\gamma$射线测量方法、带电粒子测量方法以及带电粒子-$\gamma$射线符合测量的方法。其中,带电粒子-$\gamma$射线符合测量的方法在反应道鉴别方面具有明显的优势。本文对这3种测量方法进行了概要介绍,并就国内外对运用这3种方法开展的研究进行了介绍,包括本研究组在此方面的研究工作。此外,对弱束缚原子核引起的熔合反应近期在理论方面的研究工作也做了些介绍。     

用QMD模型研究晕核 11 Be+208Pb的熔合机制

通过用QMD模型研究晕核^11Be ^208Pb的近垒熔合反应,发现晕核引起的熔合反应中,并存着两种相互竞争的机制：一方面当入射晕核^11Be靠近靶核时,由于^11Be是弱束缚体系,与靶核的相互作用可使其很容易破裂或少数核子被靶核俘获形成核子转移反应,从而对于熔合表现出压制;另一方面当^11Be的少数中子进入靶核并与靶核相互作用而使得靶核有些激发,而使局部半径增大,导致熔合势垒降低,熔合截面增强。用QMD模型计算出的熔合截面与实验值基本符合,垒附近表现出增强效应。     

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.     

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。     

Reactions with Weakly Bound Nuclei,at near Barrier Energies,and the Breakup and Transfer Influences on the Fusion and Elastic Scattering

We present a brief review of the reaction mechanisms involved in collisions of weakly bound projectiles with tightly bound targets, at near-barrier energies. We discuss systematic behaviors of the data, with emphasis in fusion, breakup, nucleon transfer and elastic scattering. The dependence of the breakup cross section on the charge and mass of the target is discussed, and the influence of the breakup channel on complete fusion is investigated. For this purpose, we compare reduced fusion cross sections with a benchmark universal curve. The behaviors observed in the comparisons are explained in terms of polarization potentials and of nucleon transfer followed by breakup. The influence of the breakup process on elastic scattering is also discussed. Some apparent contradictions between results of different authors are explained and some perspectives of the field are presented.     

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.     

40, 48Ca+90, 96Zr近垒熔合反应的动力学研究

发展了一种改进的量子分子动力学模型,并用这一模型研究了40,48Ca+90,96Zr的近垒熔合反应.改进的量子分子动力学模型能很好地描述一系列核,从6Li到208Pb,的基态性质及它们的时间演化.在相同参数下计算得到的40Ca+90Zr以及40Ca+96Zr这两个熔合反应的激发函数与实验结果都符合得相当好.在分析丰中子核熔合截面增强机制中,发现丰中子核熔合反应初始阶段颈部的N/Z值明显偏大,促使反应中动态位垒降低,从而引起了丰中子核反应熔合截面的增强. An improved Quantum Molecular Dynamics (QMD) model is proposed and the fusion reactions 40, 48Ca+90, 96Zr are studied by using this model. With our improved QMD model, the ground state properties and their time evolution of nuclei from 6Li to 208Pb can be reproduced reasonably well and the excitation functions of fusion cross section for reactions40Ca+96Zr and 40Ca+96Zr at near barrier can be reproduced remarkably well with the same set of parameters...     

Reaction Dynamics of Weakly-Bound Few-Body Nuclei at Energies Around the Coulomb Barrier

We present a quantum reaction approach that unambiguously quantifies the complete and incomplete fusion of weakly-bound few-body nuclei. Calculations carried out within a simple model for \({\text{}^{6}}\)Li + \({\text{}^{209}}\)Bi at energies near the Coulomb barrier show that converged probabilities for the total, complete and incomplete fusion as well as for the scattering process can be obtained with the time-dependent wave-packet dynamics.     

Fusion of weakly bound projectiles around the Coulomb barrier

The effect of breakup of weakly bound projectiles on fusion is studied using two approaches. The first approach based on the coupled discretised continuum channel (CDCC) formalism is used for ¹¹Be+²⁰⁸Pb, while the second one based on the two-centre shell model (TCSM) is used for ⁹Be+²⁰⁹Bi, ⁶⁴Zn. The CDCC approach describes the breakup in terms of inelastic excitations of the projectile to the continuum, while the breakup is described by molecular single-particle effects in the TCSM approach.     

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.