《Th-U循環相關裂變產額的系統學研究和建庫》是依託北京大學，由樊鐵栓擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：Th-U循環相關裂變產額的系統學研究和建庫
- 項目負責人：樊鐵栓
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
裂變是Th-U 循環的重要核過程，也是燃料核增殖與嬗變的一個重要環節，研究裂變碎片產額對探索和發展先進核裂變能體系中的新機理、新方法新技術具有重要的意義。但是目前國際上相應的產額數據，包括研究手段方法，已經近二十年沒有更新。本項目從我國先進核能開發對於重要裂變核的裂變機制和核數據的需求出發，通過改進、發展核裂變的系統學模型（五高斯模型和Zp模型），研究先進燃料核的裂變機制，包括233U、232Th 等燃料核裂變碎片的質量分布和電荷分布，逐步建立和發展自己的既有物理基礎、又能輔助實際計算的系統學模型，並建立相應的裂變產額資料庫。本項目加強裂變機制方面的系統學研究和建立自己的資料庫，有利於提升我國核能發展的自主創新能力。
結題摘要
根據項目的研究計畫和安排，我們首先開展了對中子誘發U-233和Th-232裂變產物的獨立產額及其鏈產額的數據評價工作。基於評價後的結果，完成了對U-233和Th-232 等燃料核裂變碎片的質量分布和電荷分布數據的多高斯模型和Zp系統學研究，並通過對比推薦U-Pa同位素的產額數據，首次在國內建立了完備的Th-U循環相關的裂變產額資料庫。通過不同擬合參數系統的比較研究，得到了非對稱區與對稱區裂變產額比隨裂變核激發能變化的規律，實現了對Th和U裂變從熱中子到14 MeV裂變質量分布的定量描述。獨立產額計算表明，U-233熱中子裂變的數據是最可靠的，其他裂變系統在兩翼及對稱區域數據的不確定性較大，但是由於其產額很小，對套用的影響也很小。作為改進系統學模型和Zp模型微觀基礎的努力，採用巨觀-微觀模型的方法，建立了具有自己特色的大型五維勢能曲面計算模型和程式，為錒系核裂變機制的深入理解奠定了基礎。核的表面用五維廣義Lawrence形狀描述，採用Strutinsky的殼修正方法計算形變核的勢能。巨觀模型採用Myers-Swiatecki公式和LSD公式，獨立粒子勢選用了變形核Woods-Saxon勢和摺疊Yukawa勢兩種，計算得到了U和Pu元素的勢能曲面。通過不同搜尋算法得到重要裂變核的最優裂變路徑和裂變勢壘等關鍵物理參數，為了從勢能曲面提取核結構信息，開展了不同搜尋算法研究，進而得到勢能曲面上的最優裂變路徑、基態點、鞍點和斷點等各類關鍵物理參數。本工作對計算獨立粒子能級採用的Woods-Saxson勢和摺疊Yukawa勢進行了比較，發現LSD公式加摺疊Yukawa勢的組合得到的結果最好。與本工作相關畢業博士生一名，兩名博士生在讀。受本項目完全資助發表1篇SCI科學論文（Comm. Theor. Phys.），部分資助發表8篇SCI論文(NF,JNIST,NIMA,RSI等雜誌)，以上文章均已標註本基金號；還有3篇文章正在準備投稿中。本工作按時完成了研究計畫。
