重離子熔合反應中熔合與裂變的動力學性質研究

《重離子熔合反應中熔合與裂變的動力學性質研究》是依託湖州師範學院，由沈彩萬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：重離子熔合反應中熔合與裂變的動力學性質研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：沈彩萬
• 依託單位：湖州師範學院

項目摘要

本項目利用已經發展起來的兩步模型分析重離子熔合過程中的準裂變和裂變過程，以及計算超重核的剩餘截面。用雙中心殼模型計算彈核和靶核在各種形變參數下的殼修正能量，並將該能量加入至液滴能曲面中，從而形成較為真實的勢能曲面。在此基礎上分析熔合阻止的存在機制以及存在的區域，定量分析內部位壘的高度。利用Langevin方程分析彈靶從入射到形成複合核的整個過程，研究粒子在曲面上的運動，從而計算準裂變碎片的分布和以及複合核形成機率。利用Lagevin方程，我們還將在多維巨觀-微觀模型的基礎上分析複合核裂變的動力學過程，研究裂變的質量碎片分布，探討裂變位壘對剩餘截面的影響。在新的多維能量曲面下尋找超重核的合成途徑，提出實驗上有實現可能的彈靶組合和入射能量。初步探索非軸對稱體系質量參數和粘滯係數的計算，研究複合核非軸對稱裂變的可能性。

結題摘要

低能重離子熔合裂變反應是一類重要的核反應，相關的基礎研究和套用研究均有很大的價值。然而，熔合和裂變中一些物理機制仍然不完全清楚，因此在此基礎上討論熔合截面或剩餘截面，依然存在一定問題。 在本項目研究中，將雙中心殼模型引入熔合過程，考慮殼修正能量的溫度效應，在巨觀-微觀能量曲面上研究彈靶的演化過程。主要討論了熔合過程中的熔合阻止存在的區域、內部位壘高度、準裂變的質量分布、超重核的剩餘截面，並對裂變動力學過程進行了初步分析。 在能量曲面上，與液滴能相比，殼修正能量不太光滑，局部存在能量極小值。溫度越高，光滑程度越高，微觀效應越弱。在此基礎上，熔合過程也呈現新特點。熔合阻止的區域不僅與質量非對稱係數相關，也與激發能有關。本項目的重要結果包括：①殼修正在有限溫下的減弱會引起反應體系激發能的變化。低溫時激發能趨於Ecm+Q，而高溫時趨於Ecm+Q+Esh。②擬合了裂變位壘中殼修正能量的係數，對用48Ca合成Z=113至120間的核素進行了生成截面的系統計算。③系統計算了238U轟擊不同靶核式的準裂變碎片質量的分布，不同的分波對質量分布形狀有不同的貢獻。④在巨觀-微觀能量曲面下，熔合阻止區域和內部位壘的高度比較複雜。他們不僅與質量非對稱係數相關，也與激發能相關。⑤在巨觀微觀能量曲面下，系統計算了48Ca轟擊Bk的超重核生成截面。與純液滴能曲面下的結果相差不大。⑥ 不同模型的計算結果均顯示，要合成Z=119, 120等以上的超重核非常困難。 通過本項目的研究，反應體系的能級結構（殼修正能量）在熔合過程中的作用已比較清楚。在某些情況下殼修正的引入減慢了熔合或準裂變的過程，因此有必要考慮在熔合過程中的粒子發射問題。