超重新核素合成研究进展

随着重离子加速器和放射性核束装置的发展,人们对于核物理的研究不再仅仅局限于稳定核,更是将研究对象扩展到一些极限条件,比如探索原子核高温高密极限、自旋极限、同位旋极限,以及电荷和质量极限等．对于探索电荷和质量极限而言,如何合成长寿命超重核、是否存在“超重稳定岛”以及如何研究超重原子核的性质,成为当前核物理学研究的前沿领域．本文回顾了超重核的产生机制、定义和衰变模式,详细介绍了国内外关于超重核合成的现状和研究进展．其中包括理论上和实验上合成超重核素最新研究进展,重点针对重离子熔合反应和多核子转移反应研究情况展开讨论,并简介了国际上核科学大装置未来开展超重核研究的计划．同时,对北京师范大学参与93号超铀新核素223,224Np的合成情况进行了评述,并针对近年来合成Z=119和120超重核素的最新研究进行了总结展望．      

Production of exotic neutron-deficient isotopes near N,Z=50 in multinucleon transfer reactions

The multinucleon transfer reaction in the collisions of ~(40) Ca+ ~(124) Sn at Ec.m. = 128.5 MeV is investigated using the improved quantum molecular dynamics model. The measured angular distributions and isotopic distributions of the products are reproduced reasonably well by the calculations. The multinucleon transfer reactions of ~(40) Ca +~(112) Sn, ~(58) Ni + ~(112) Sn, ~(106) Cd + ~(112) Sn, and ~(48) Ca + ~(112) Sn are also studied. This demonstrates that the combinations of neutron-deficient projectile and target are advantageous for the production of exotic neutron-deficient nuclei near N,Z =50. The charged particles' emission plays an important role at small impact parameters in the de-excitation processes of the system. The production cross sections of the exotic neutron-deficient nuclei in multinucleon transfer reactions are much larger than those measured in the fragmentation and fusion-evaporation reactions. Several new neutron-deficient nuclei can be produced in the ~(106) Cd + ~(112) Sn reaction. The corresponding production cross sections for the new neutron-deficient nuclei,~(101,112) Sb,~(103) Te,and ~106,107) I,are 2.0 nb,4.1 nb,6.5 nb,0.4 μb and 1.0 μb,respectively.     

不同理论模型预言合成超重核Z=119~122研究进展

通过双核系统模型与其他模型对$Z\leqslant$118元素的计算结果与实验数据的比较,证明了不同模型预测超重核的产生截面是可靠的。对比分析了不同模型对Z=119和Z=120超重核的预言结果,我们认为合成超重核Z=119和Z=120的最佳弹靶组合分别为反应$^{48}{\rm{Ca}} + ^{{\rm{252}}}{\rm{Es}}$和$^{40}{\rm{Ca}} + ^{{\rm{257}}}{\rm{Fm}}$,并且Z=119新核素很有可能会先于Z=120新核素在实验上被合成。由于实验上Z>100锕系靶的限制,人们正尝试寻找比48Ca更重的弹核来合成超重核Z=121和Z=122,超重核Z=121可以通过反应V+Cf来合成,而超重核Z=122的产生截面已经非常小,要求将来在实验上提高探测及鉴别技术。希望本文的讨论可以在将来为实验及理论核物理工作者们提供一些参考。