《基於蘭州重離子加速器的超重元素合成的理論研究》是依託湖州師範學院，由沈彩萬擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於蘭州重離子加速器的超重元素合成的理論研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：沈彩萬
- 依託單位：湖州師範學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中科院蘭州重離子加速器升級工程已通過驗收並初步運行，束流強度有很大提高。該裝置的一個重要目標是進行超重核合成的探索，爭取合成新元素。本項目擬以量子分子動力學模型、兩步模型、雙核模型為基礎，通過模型間的對比與結合，以期為實驗家提供能在蘭州重離子加速器上實現的合成新元素的可靠實驗參數：最佳的彈靶組合、入射能量和剩餘截面。具體地，在複合核理論框架下，將超重核合成看成俘獲、複合和蒸發等三個過程。在俘獲階段，通過對Skyrme能量密度泛函方法進行改進，使其給出較為準確的重離子反應的俘獲截面；在複合階段，結合量子分子動力學模型計算複合體系多維勢能面，重點發展兩步模型和雙核模型，經改進後給出較為一致的複合核形成幾率。結合統計蒸發模型，系統計算不同彈靶組合的激發函式。本項目預期結果：通過這三個模型的比較和改進，降低計算結果對模型的依賴性，提高預言的可靠性，為蘭州重離子加速器提供新元素合成的可能途。
結題摘要
以量子分子動力學模型、兩步模型、雙核模型為基礎，研究了重離子熔合過程中的核-核相互作用勢的動力學效應、形變的動力學效應、高階形變對熔合機率及剩餘截面的影響、熔合阻止的形成機制、存在熔合阻止的重離子反應的分布、準裂變機制及碎片質量分布等問題。通過對模型的改進、模型間的熔合以及對熔合過程的實際分析，系統計算了可能合成超重核的反應途徑，並提出了描述形成機率的三參數公式。針對合成超重核的最可幾方式，項目中涉及的幾個模型對大多數反應給出了較為一致的實驗參數。鑒於原子核質量的重要性，還嘗試了利用徑向基函式和G-K關係預言原子核質量的可能性。項目完成了預定目標，並在原計畫上有所擴展。幾個重要的成果是：(1) 給出了119-122等幾個超重元素合成的可能途徑。考慮到獲得靶核的可能性，對於合成119,可能性較大的是50Ti+249Bk，而合成120號元素則可考慮50Ti+251Cf。(2) 有無熔合阻止的反應得以區分。人們直接從圖上即可判斷一個反應是否存在熔合阻止。(3) 給出了一個用於計算形成機率的三參數公式，並再現了大多數重離子熔合的實驗數據。(4) 重離子核反應過程中的形變隨彈靶距離而變化，也隨入射能而變化，且高階形變對剩餘截面有相當影響。(5) 藉助RBF和G-K關係，很好地給出了原子核的質量，對2149個原子核，理論質量與測量質量的差的方均根在200keV左右。
