Microscopic Calculation of Heavy-Ion Potentials Based on TDHF
我们讨论了最近开发的微观方法计算离子-离子相互作用势和融合截面的实施和结果。该方法采用TDHF演化方法,在密度约束条件下得到瞬时多体集体态。从这些状态的离子-离子势以及坐标依赖的质量计算。该方法充分考虑了TDHF时间演化中的动力学过程,并提供了一种计算熔合截面的无参数方法。
2011-06-17 nucl-th
Absence of hindrance in microscopic $^{12}$C+$^{12}$C fusion study
背景资料:轻核低能聚变的研究在天体物理建模中很重要,反应速率的微小变化对核合成产率有很大影响。由于缺乏天体物理能量的实验数据,需要外推和微观方法来模拟聚变概率。目的:研究深亚屏障$^{12}$ C+ $^{12}$ C融合横截面,并确定$S$因子的趋势。方法:采用基于静态Hartree-Fock(HF)和含时Hartree-Fock(TDHF)平均场论的微观方法,计算了$^{12}$ C+ $^{12}$ C离子-离子熔合势。融合截面和天体物理$S$因子,然后使用入射波边界条件(IWBC)的方法计算。结果如下:密度约束的冻结Hartree-Fock(DCFHF)和密度约束的TDHF(DC-TDHF)都预测在低能量下$S$因子的上升,DC-TDHF预测在深亚势垒区($\approx1$ ~MeV)有轻微的阻尼。DC-TDHF的计算结果与共振峰处的最大实验截面比较良好。然而,低能量实验结果的差异抑制了对趋势的解释。结论:使用全显微镜DCFHF和DC-TDHF方法,在$^{12}$ C+ $^{12}$ C融合反应中未观察到$S$因子最大值。此外,没有极端的子势垒阻碍预测在低能量。在建立反应的深亚势垒行为之前,必须发展包括共振效应在内的微观聚变理论,并在较低能量下进行进一步的实验。
2019-06-05 nucl-th
Microscopic Calculation of Fusion: Light to Heavy Systems
密度约束含时Hartree-Fock(DC-TDHF)理论是一种计算重离子相互作用势和熔合势垒上下熔合截面的完全微观方法。讨论了DC-TDHF方法在轻、重丰中子系统聚变中的应用。
2013-10-02 nucl-th
Fusion and quasifission dynamics in the reactions $^{48}$Ca+$^{249}$Bk and $^{50}$Ti+$^{249}$Bk using TDHF
背景资料:准裂变(QF)机制严重阻碍了聚变-蒸发反应合成超重元素(SHE),该机制阻止了平衡复合核的形成,并依赖于反应物的结构。新的SHE最近已经用双魔$^{48}$ Ca束产生。然而,单魔$^{50}$钛束的SHE合成实验迄今为止是不成功的。目的:结合对$Z=117,119$超重元素的实验研究,我们对$^{48}$ Ca,$^{50}$ Ti+ $^{249}$ Bk反应中的熔合和准裂变机制进行了理论研究,以探讨这两种射弹引起的反应机制的可能差异。研究方法:碰撞动力学和反应的结果进行了研究,使用不受限制的含时Hartree-Fock(TDHF)计算以及密度约束的TDHF方法提取的核-核势和激发能在每个片段。结果如下:核-核势、核接触时间、碎片的质量和电荷以及它们的动能和激发能强烈地依赖于长长$^{249}$ Bk核的取向。长接触时间与融合观察到在碰撞的两个弹丸与侧的$^{249}$ BK核,但不是在碰撞与其尖端。的碎片性能,以及它们的质量角和质量总动能的相关性的能量和影响参数的依赖性进行了研究。结论:$^{48}$ Ca和$^{50}$ Ti射弹的入口通道反应动力学相似。如果它们有足够的能量与$^{249}$ Bk靶的侧面接触,预计两者都将通过聚变形成复合核。
2016-06-02 nucl-th
Repulsive aspects of pairing correlation in nuclear fusion reaction
采用正则基含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论(Cb-TDHFB)在三维坐标空间中对核碰撞进行了数值模拟。通过比较Cb-TDHFB和传统的含时Hartree-Fock(TDHF)计算结果,我们采用Skyrme SkM $^*$泛函和接触型配对能量泛函,研究了配对关联对$^{22}$ O + $^{22}$ O,$^{52}$ Ca + $^{52}$ Ca,以及$^{22}$ O+ $^{52}$ Ca的融合反应的影响.虽然目前的结果还只是初步的,但它们可能表明,配对关联可能会阻碍库仑势垒高度附近能量处的熔合概率。我们还进行了计算较重的核,$^{96}$ Zn+ $^{124}$ Sn,这似乎表明了类似的阻碍效应。
2014-08-08 nucl-th
Microscopic study of the effect of intrinsic degrees of freedom on fusion
融合截面计算的$^{40}$钙$+^{40}$钙系统在一个很宽的能量范围内与两个微观的方法,其中唯一的现象学输入是Skyrme能量密度功能。第一种方法是基于耦合道理论,利用冻结Hartree-Fock方法计算裸核-核势,用含时Hartree-Fock(TDHF)方法计算振动态的形变参数。第二种方法是基于密度约束的TDHF方法,从TDHF演化生成核-核势。这两种方法都以不同的方式将耦合的影响纳入内部自由度。预测结果与实验数据吻合较好。
2014-04-11 nucl-th
Microscopic study of $^{40}$Ca+$^{58,64}$Ni fusion reactions
工作背景:在库仑势垒附近能量的重离子聚变反应受到碰撞核的相对运动和核内禀自由度之间的耦合的影响。含时Hartree-Fock(TDHF)理论和耦合通道(CC)方法是描述低能核反应的标准方法。目的:研究非弹性耦合和转移通道对反应$^{40}$ Ca + $^{58}$ Ni和$^{40}$ Ca + $^{64}$ Ni的熔合截面的影响。研究方法:利用冻结Hartree-Fock方法计算的裸核-核势和已知原子核结构数据中的耦合参数,通过耦合通道(CC)计算得到了库仑势垒附近和下方的熔合截面.用TDHF方法计算了聚变阈值和中子转移几率。结果如下:对于$^{40}$ Ca + $^{58}$ Ni,TDHF融合阈值与CC计算中得到的最可能势垒一致,包括$^{40}$ Ca与低八极$3_1^{-}$态的耦合和$^{58}$ Ni与低四极$2_1^{+}$态的耦合.这表明,八极和四极态是占主导地位的激发,而中子转移被证明是弱的。对于$^{40}$ Ca + $^{64}$ Ni,TDHF势垒低于CC计算所预测的,包括与$^{40}$ Ca + $^{58}$ Ni相同的非弹性耦合。TDHF计算表明在$^{40}$ Ca + $^{64}$ Ni中有较大的中子转移几率,这可能导致聚变阈值的降低。结论:非弹性通道在$^{40}$ Ca + $^{58}$ Ni和$^{40}$ Ca + $^{6…
2016-02-17 nucl-th
Microscopic study of $^{16}$O+$^{16}$O fusion
我们使用三维含时Hartree-Fock(TDHF)方法和密度约束的TDHF方法研究了$^{16}$ O+ $^{16}$ O在势垒以上和势垒以下的聚变反应.讨论了势垒能以上实验数据的变化。计算合理地再现所观察到的能量依赖的宽振荡的融合激发函数。这些振荡是由于克服了$L$依赖性融合屏障而产生的。耦合到低的八极态的作用进行了讨论。
2013-08-31 nucl-th
Quasifission dynamics in TDHF
对于轻质量和中等质量的系统,俘获截面可以被认为与完全聚变的俘获截面相同,而对于导致超重形成的重系统,由于准裂变(QF)和聚变-裂变过程,蒸发残余物截面急剧减小,从而使俘获截面基本上是这两个截面的总和,QF发生在更短的时间尺度上。因此,准裂变是限制超重核形成的主要反应机制。在过去的几年中,含时Hartree-Fock(TDHF)方法已被用于研究准裂变的动力学。准裂变的研究显示出很大的希望,提供洞察力的基础上非常有利的比较与实验数据。本文主要研究$^{48}$ Ca+ $^{249}$ Bk系统准裂变观测值的TDHF计算。
2015-08-19 nucl-th
$^{64}$Ni+$^{64}$Ni fusion reaction calculated with the density-constrained time-dependent Hartree-Fock formalism
利用密度约束的含时Hartree-Fock(TDHF)方法研究了$^{64}$ Ni+ $^{64}$ Ni体系的聚变反应.在这种形式主义的融合壁垒直接从TDHF动力学。此外,我们将轻微变形(扁圆)$^{64}$ Ni核由于动态库仑激发的入口通道排列。我们表明,对齐导致的融合势垒分布,并改变了天真的图片定义哪些能量实际上是子势垒。我们还表明,核心极化效应可以发挥重要作用,在融合截面计算。
2007-09-25 nucl-th
Microscopic approach to coupled-channels effects on fusion
背景资料:碰撞伙伴的相对运动和内部自由度之间的耦合会强烈影响近壁熔合。含时Hartree-Fock(TDHF)理论和耦合通道(CC)方法是研究聚变动力学的标准方法。然而,这两种方法都存在局限性,例如前者缺乏多体波函数的隧穿,后者需要外部参数来描述核-核势和耦合。方法:提出一种结合两种方法的方法来克服这些局限性。CC计算是使用两种类型的输入从Hartree-Fock(HF)理论:与冻结HF方法计算的核-核势,和从TDHF线性响应计算的低振动态和巨共振的属性。结果:在$^{40}$ Ca $+^{40}$ Ca和$^{56}$ Ni $+^{56}$ Ni体系中研究了耦合对振动模式的影响。这项工作表明,这些耦合的主要影响是降低的障碍,在良好的协议与TDHF计算预测的融合阈值。结论:作为唯一的唯象输入的HF和TDHF计算中使用的原子核的内部状态和能量密度功能的参数的选择,在这项工作中提出的方法具有广泛的可能的应用,包括替代耦合或反应的研究,涉及外来核。
2013-12-01 nucl-th
Energy dependence of potential barriers and its effect on fusion cross-sections
已知相对运动和内部结构之间的耦合通过动态地改变碰撞核的密度来影响聚变屏障。这种效应预计在势垒顶部附近的能量更强,其中密度的变化比在更高的能量下有更长的时间来发展。定量地,现代TDHF计算能够预测现实的融合阈值。然而,势垒随轰击能量的演化还有待于实验数据的证实。其目的是通过比较聚变截面计算得到的潜力在不同的轰击能量与实验数据的势垒的能量依赖性的签名。对$^{40}$ Ca + $^{40}$ Ca和$^{16}$ O + $^{208}$ Pb系统进行比较。熔合截面由密度约束TDHF方法计算的电势计算。在这两种情况下,耦合降低了低能量的势垒。偏离伍兹-撒克逊核势也观察到在最低的能量。一般来说,给定能量附近的聚变截面可以通过在该能量下计算的势更好地再现。坐标相关的质量起着至关重要的作用,为再现的势垒下融合截面。只有当势垒的变化在分布所跨越的能量范围内是显著的时,才能在实验势垒分布中发现势能的能量依赖性的影响。$^{16}$ O + $^{208}$ Pb的情况似乎如此,但$^{40}$ Ca + $^{40}$ Ca的情况并非如此。这些结果表明,在TDHF计算预测的势垒的能量依赖性是现实的。这证实了TDHF方法可以用来研究重离子碰撞中相对运动和内部自由度之间的耦合。
2014-01-28 nucl-th
Quantum calculations of Coulomb reorientation for sub-barrier fusion
采用经典力学和含时Hartree-Fock(TDHF)方法研究了形变核在其伙伴库仑场中的转动.这种重新取向被证明是独立的电荷和相对能量的合作伙伴。它只取决于变形和惯性。TDHF计算预测,由于量子效应,而核贡献似乎可以忽略不计的诱导旋转的增加30%。这种重定向强烈修改轻变形核重碰撞伙伴的障碍周围的融合截面。对于这样的核的障碍的亚势垒融合的预测。
2004-07-28 nucl-th
Effect of pairing on transfer and fusion reactions
在本论文中,我们讨论了在库仑势垒附近,原子对核转移和核聚变反应的影响。发展了含时Hartree-Fock + BCS(TDHF+BCS)微观理论。一个和两个粒子的转移概率可以得到显示配对的重要性。计算的转移概率进行比较,最近的实验结果获得的$^{96}$锆+ $^{40}$钙。还介绍了涉及$^{18}$ O与铅同位素的反应,这也是目前实验的兴趣。最后,与TDHF+BCS理论预测的熔合势垒高度的研究相比,$^{40,44,48}$钙+ $^{40}$钙反应的实验值。
2014-02-19 nucl-th
Microscopic Investigation of Fusion and Quasifission Dynamics
School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学核科学与技术学院)
本研究利用 TDHF 理论探讨重离子反应中融合与准裂变的动力学过程,通过计算截面和碎片分布,验证了球壳效应和张力力对超重元素产生的影响。
2026-03-10 nucl-th
Dynamical effects in fusion with exotic nuclei
[背景]稳定束流反应表明了原子核结构与聚变之间的强烈相互作用。奇异束流设施为理解中子皮、大同位旋和弱结合能对聚变的影响开辟了新的视角。聚变的微观理论需要指导未来的实验。[目的]研究奇异核近垒聚变中奇异结构和动力学的新效应。[方法]采用基于Hartree-Fock(HF)平均场论的微观方法研究了偶同位素$^{40-54}$ Ca+ $^{116}$ Sn反应中的熔合势垒。裸势垒假设冻结HF基态密度。动力学效应的障碍占时间依赖性Hartree-Fock(TDHF)计算的碰撞。在耦合道框架下研究了振动耦合,用TDHF计算研究了近垒核子转移。[结果]钙同位素形成的中子皮大大降低了裸势垒。然而,当包括动态效应时,这种静态效应不明显。相反,在TDHF计算中观察到的最富中子的钙同位素,这不能解释的振动耦合的融合障碍。由于电荷平衡过程,转移反应在这些系统中也很重要。[结论]尽管中子皮对裸势有影响,但它在聚变动力学中并不起重要作用。然而,与外来弹的电荷转移可能会导致碎片之间的库仑排斥增加,抑制融合。转移和耗散机制对奇异核聚变的影响值得进一步研究。
2016-06-24 nucl-th
TDHF and a macroscopic aspect of low-energy nuclear reactions
含时Hartree-Fock(TDHF)方法已应用于各种低能核反应,如聚变、裂变和多核子转移反应。在这篇小评论中,我们总结了最近的尝试,桥梁微观核反应理论,TDHF,和宏观方面的核反应通过核-核势和能量耗散从宏观自由度到微观的从TDHF在各种碰撞系统从轻到重的质量区域。
2020-03-13 nucl-ex nucl-th
Density-constraint Time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov method
背景:密度约束时间相关Hartree-Fock方法是目前预测融合截面的首选工具。然而,它不包括配对相关性,这是最近发现发挥重要作用。目的:用包含超流性的方法描述熔合截面,了解配对对熔合势垒和截面的影响。方法:首先在以下没有配对的反应$^{16}$ O+ $^{16}$ O和$^{40}$ Ca+ $^{40}$ Ca上测试密度约束方法。本文提出了一种新的方法--密度约束含时Hartree-Fock-Bogoliubov方法。使用Gogny-TDHFB代码,将其应用于反应$^{20}$ O+ $^{20}$ O和$^{44}$ Ca+ $^{44}$ Ca。结果:Gogny方法的系统没有配对再现实验数据。DC-TDHFB方法与TDHFB融合阈值一致。锁相机制的效果示出这些反应。结论:DC-TDHFB方法是确定超流系统间融合势和推导其融合截面的一种有用的新工具。
2019-08-23 nucl-ex nucl-th
Particle transfer reactions with the time-dependent Hartree-Fock theory using a particle number projection technique
用粒子数投影方法计算了$^{16}$ O+ $^{208}$ Pb反应在熔合势垒以下的转移几率。利用含时Hartree-Fock(TDHF)平均场论理论,得到了多体系统波函数随时间的演化。考虑到TDHF不需要对反应机理进行参数调整,计算得到的质子转移通道数之和与实验值吻合较好。一些观点的扩展超越TDHF,包括集群传输进行了讨论。
2010-11-08 nucl-th
Sensitivity of the fusion cross section to the density dependence of the symmetry energy
本文的目的是讨论核聚变对物态方程的影响。考虑到稀有同位素设施\,\cite{balantekin2014}预计会出现越来越多的奇异束,这是一个及时的主题。在实践中,我们专注于$^{48}$ Ca+ $^{48}$ Ca融合。我们采用三种不同的方法来计算一组能量密度泛函系统地改变核物质属性的融合截面。融合计算使用冻结密度,使用基于密度约束的时间相关Hartree-Fock(DC-TDHF)方法的动态微观方法,以及直接TDHF研究上述障碍横截面。对于这些研究,我们采用了一个家庭的Skyrme参数化系统不同的核物质属性。我们发现一个轻微的偏好的力量,提供一个斜率的对称能$L\approx 50$ \,MeV,对应于一个中子皮肤厚度的$^{48}$钙的$R_\mathrm{skin}\!=\!(0.180\!-\!0.210)$ \,fm。
2016-03-04 nucl-th
Microscopic study on fusion reactions $^{40,48}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$ and the effect of tensor force
我们提供了一个微观描述之间的融合反应$^{40,48}$钙和$^{78}$镍。采用密度约束含时Hartree-Fock(TDHF)方法计算核间势,采用入射波边界条件方法计算聚变截面.通过在几个选定的入射能量下进行DC-TDHF计算,得到了两个系统的核间势,揭示了熔合势垒的能量依赖性。张量力对$^{48}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$核间势的影响比对$^{40}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$核间势的影响更明显。通过比较$^{40}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$和$^{48}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$的熔合截面,发现前者的亚势垒熔合截面有一个有趣的增强现象,这可以用$^{40}\mathrm{Ca}+{}^{78}\mathrm{Ni}$的核间势宽度较窄来解释,而势垒高度和位置非常接近.张量力抑制了两个系统的亚势垒熔合截面。
2022-07-27 nucl-th
Systematic study of capture thresholds with time dependent Hartree-Fock theory
本文首次用TDHF理论系统研究144个近球形核熔合体系的俘获阈值,发现计算结果与实验势垒高度偏差仅1.43 MeV,优于经验核势,并能结合Siwek-Wilczyński公式准确重现七个熔合反应的截面数据。
2024-05-07 nucl-th
Quantum microscopic approach to low-energy heavy ion collisions
用含时Hartree-Fock(TDHF)理论研究了能区在库仑势垒附近的重离子碰撞。研究了熔合机制与核子转移机制之间的竞争。对于中等质量的系统,如16 O +208 Pb,质子转移有利于通过减少库仑排斥聚变。与势垒下质子转移实验数据的比较表明,对关联在增强质子对转移中起着重要的作用。对于更重和更对称的系统,由于准裂变过程占主导地位,观察到聚变阻碍。得到了几个泽秒的典型准裂变时间。锕系元素碰撞也在TDHF方法和Ballian-Vénéroni处方的波动和相关的一个身体的可观的调查。讨论了在锕系碰撞中可能形成新的重丰中子核的问题。
2012-10-03 nucl-th
Probing quantum many-body dynamics in nuclear systems
用含时Hartree-Fock(TDHF)理论在平均场水平上处理量子多体核动力学。用线性响应理论研究了核的高振动和低振动。还描述了轻和重系统的融合机制。后者由于准裂变而表现出聚变阻碍。准裂变的典型特征,如接触时间和部分对称的碎片质量的出口通道,再现TDHF计算。本文还讨论了亚势垒能区的(多)核子转移。
2013-08-31 nucl-th
Quantum Dynamical Microscopic Approach to Stellar Carbon Burning
本文提出结合含时波包法和 DC-TDHF 方法的量子动力学计算,研究恒星碳燃烧过程,证明 DC-TDHF 相互作用势能解释亚势垒聚变截面的共振结构,揭示了核子相互作用在 12C + 12C 聚变共振中的关键作用。
2025-05-23 nucl-th
Quantum Calculation of Dipole Excitation in Fusion Reaction
研究了在N/Z不对称入射下聚变激发巨偶极共振的情况。TDHF解显示出强偶极振动,其可以与沿着波动的扁长形状的主轴的巨大振动相关联。讨论了高温复合核γ射线辐射的后果。
2004-07-21 nucl-th
Fluctuation and dissipation dynamics in fusion reactions from stochastic mean-field approach
通过在重离子碰撞的入射通道中将随机平均场动力学投影到合适的集体路径上,得到了与相对距离相关的输运系数的表达式.这些输运系数的形式与核子交换模型中的输运系数的形式相似,并通过TDHF模拟计算得到。计算结果准确地描述了与单体耗散和涨落机制有关的输运系数的大小和形状因子。
2009-02-03 nucl-th
Microscopic analysis of fusion hindrance in heavy systems
背景资料:涉及能量在库仑势垒附近的重核的重离子聚变反应表现出聚变阻碍,与轻质量和中等质量系统相比,复合核形成的概率受到强烈阻碍。从微观的角度来看,这种融合障碍的起源还没有得到很好的理解。目的:利用微观反应模型分析重系统中的聚变动力学,了解聚变阻碍的起源。方法:采用含时Hartree-Fock(TDHF)理论。我们采用将聚变反应入口道的TDHF动力学与含耗散项的一维牛顿方程相结合的方法,提取了核-核势和能量耗散。然后,我们利用提取的势和能量耗散的性质分析了熔合阻碍的来源。结果如下:提取势随两核相对距离的减小而单调增加,导致势的普通势垒结构消失。这是不同的轻和中等质量的系统和密度约束TDHF计算。提取的摩擦系数显示出相当大的能量依赖性和普遍价值的大小,这是相当类似的轻,中等质量的系统。利用这些性质,我们分析了熔合阻碍的来源,发现在本文所研究的大多数系统中,势能的增加对额外推动能的贡献大于累积耗散能的贡献。结论:通过对熔合位阻起源的分析,我们得出结论:对于理解熔合位阻的起源,当系统变重时,在小相对距离处势的动力学增加比熔合反应中的耗散起着更重要的作用。
2015-03-11 nucl-ex nucl-th
Isotopic trends of quasifission and fusion-fission in the reactions $^{48}$Ca+$^{239,244}$Pu
背景:准裂变和聚变-裂变是阻止超重元素产生的主要机制。最近的实验测量表明,$^{48}$ Ca+ $^{239}$ Pu在$3n$反应通道中的熔合-蒸发截面比用$^{244}$ Pu作靶核小50倍。然而,这种显著的同位素依赖性的确切机制还没有很好地理解。目的:为了理解超重核稳定性随中子数减少而迅速下降的实验观测结果,需要结合$Z$ =114 Flerovium同位素的实验生产进行准裂变和聚变-裂变的理论研究,以探讨这两种靶引起的反应机制的可能差异。研究方法:提出了一种TDHF+HIVAP方法,该方法将微观含时Hartree-Fock(TDHF)方法与统计蒸发模型HIVAP方法相结合,既考虑了双核系统的演化,又考虑了复合核的去激发.结果:……量子壳层效应在准裂变和聚变-裂变过程中都起着重要作用。与$^{239}$ Pu靶相比,在使用$^{244}$ Pu靶的反应中,准裂变大大减少,存活概率提高了一个数量级。结论:用TDHF+HIVAP方法的研究结果与实验结果吻合较好,表明本方法在准裂变和聚变-裂变动力学反应机制中的适用性。实验和理论结果鼓励使用富中子靶来生产新的超重元素。
2018-10-31 nucl-ex nucl-th
Microscopic study of Ca$+$Ca fusion
我们研究的融合势垒的反应涉及钙同位素$\mathrm{^{40}Ca}+\mathrm{^{40}Ca}$,$\mathrm{^{40}Ca}+\mathrm{^{48}Ca}$,和$\mathrm{^{48}Ca}+\mathrm{^{48}Ca}$使用微观含时Hartree-Fock理论与密度约束。在这种形式主义的融合壁垒直接从TDHF动力学。我们还研究了$\mathrm{^{40}Ca}+\mathrm{^{48}Ca}$体系的预平衡GDR的激发和相应的$γ$射线发射光谱。融合截面的计算使用来波边界条件的方法。我们研究碰撞能量以及Skyrme相互作用的不同参数化的融合障碍的依赖性。
2012-02-17 nucl-th
Sub-barrier enhancement of fusion as compared to a microscopic method in 18O+12C
测量亚势垒能量下聚变横秒的能量依赖性为聚变理论模型提供了重要的检验。扩展了18 O +12 C系统亚势垒区熔合截面的测量。使用新的实验数据来对抗聚变的微观计算。蒸发残留物中产生的18 O离子与12 C靶核融合检测具有良好的几何效率,并确定通过测量它们的能量和飞行时间。理论计算与密度约束的时间相关的Hartree-Fock(DC-TDHF)理论包括第一次对融合截面的影响。的DC-TDHF计算的预测的测量的聚变激发函数的比较表明,实验数据表现出较小的减少,随着能量的降低比理论预测的横截面。在测量的最低能量下观察到的较大横截面表明聚变过程的隧穿概率较大。这种更大的概率可能与一个更小,更窄的融合屏障比目前包括在理论计算。
2014-07-22 nucl-ex nucl-th
Time-dependent Hartree-Fock plus Langevin approach for hot fusion reactions to synthesize the $Z=120$ superheavy element
我们发展了一种新的方法来合成超重元素的聚变反应,它结合了含时Hartree-Fock(TDHF)方法和基于Langevin方程的动力学扩散模型。在这种方法中,捕获过程的最接近的距离估计内的TDHF方法,然后插入到动态扩散模型作为初始条件。我们将这种方法应用于导致元素$Z=120$形成的热熔融反应,即$^{48}$ Ca+ $^{254,257}$ Fm、$^{51}$ V+ $^{249}$ Bk和$^{54}$ Cr+ $^{248}$ Cm反应。计算结果表明,这些反应体系的最近邻距离基本相似,蒸发残渣形成几率的差异主要来自蒸发过程,而蒸发过程对裂变势垒高度和复合核的激发能敏感。
2019-05-22 nucl-ex nucl-th
Entrance Channel Dynamics of Hot and Cold Fusion Reactions Leading to Superheavy Elements
我们研究的入口通道动力学反应$\mathrm{^{70}Zn}+\mathrm{^{208}Pb}$和$\mathrm{^{48}Ca}+\mathrm{^{238}U}$使用全微观的含时Hartree-Fock(TDHF)理论与密度约束。我们计算了与超重地层研究相关的激发能和俘获截面。我们讨论了$\mathrm{^{48}Ca}+\mathrm{^{238}U}$系统的离子-离子势的变形依赖性,并进行了对准角平均的捕获截面的计算。结果表明,这种无参数的方法可以产生与实验和其他理论很好的协议的结果。
2010-04-15 nucl-th
Dynamic microscopic study of pre-equilibrium giant resonance excitation and fusion in the reactions $^{132}$Sn+$^{48}$Ca and $^{124}$Sn+$^{40}$Ca
我们研究了前平衡巨偶极共振激发和聚变在富中子系统$^{132}$ Sn+ $^{48}$ Ca在库仑势垒附近的能量,我们比较光子产额和总的融合截面的稳定系统$^{124}$ Sn+ $^{40}$ Ca。采用含时Hartree-Fock方法和密度约束TDHF方法对三维晶格进行了动力学微观计算。我们表明,GDR激发光谱的峰值发生在一个大大低于预期的平衡系统的能量,从而反映了非常大的长形伸长的双核配合物在融合的早期阶段。我们的理论融合截面为两个系统同意合理以及最近在HRIBF测量的数据。
2012-01-25 nucl-th
Calculation of the 12C+12C sub-barrier fusion cross section in an imaginary time-dependent mean field theory
在基于时间相关Hartree-Fock(TDHF)的经典模型框架内,采用Feynman路径积分方法计算了12 C +12 C亚势垒熔合截面.修改后的天体物理S*-因子进行比较,直接和间接的实验结果。一个很好的协议与直接data. In较低的能量区域,最近的分析与特洛伊木马方法(THM)得到的实验数据导致对比结果,该模型预测的S* 因子之间的这些结果的一半。将THM数据中显示的低能共振加入计算中,并计算伽莫夫区域中的相对反应速率。不同的共振的作用进行了详细讨论,并在相关的温度下的反应速率的影响恒星演化的调查。
2020-11-09 nucl-th
Particle-number projection method in time-dependent Hartree-Fock theory: Properties of reaction products
背景:含时Hartree-Fock(TDHF)理论在描述低能重离子碰撞中取得了成功。最近,我们已经表明,多核子转移过程可以合理地描述在TDHF理论结合粒子数投影技术。目的:在这项工作中,我们提出了一个理论框架来分析TDHF计算中反应产物的性质。方法:采用三维笛卡尔网格结合粒子数投影法计算TDHF。结果如下:我们发展了一个理论框架来计算与粒子数投影碰撞后TDHF波函数中算子的期望值。为了展示我们的方法在实践中是如何工作的,该方法被应用到$^{24}$ O+ $^{16}$ O碰撞的两个量,角动量和激发能。分析表明,反应具有以下特点:核子去除过程平缓,去除核的角动量和激发能较小。相反,接收核子的核的角动量和激发能的期望值随入射能量的增加而增加。结论:我们发展了一种结合粒子数投影技术的TDHF理论分析碎片核性质的形式。该方法将有助于低能重离子碰撞反应机制的微观研究以及粒子蒸发对多核子转移截面的影响。
2014-12-03 nucl-ex nucl-th
Microscopic approaches for nuclear Many-Body dynamics: applications to nuclear reactions
这些课堂讲稿是写给博士生和/或研究人员的,他们希望对基于平均场的微观方法和应用于核动力学有一个总体的概述。我们的目标是对低能重离子碰撞提供一个很好的描述。我们提出的形式方面和实际应用的含时Hartree-Fock(TDHF)理论。TDHF方法给出了一个平均场动力学的系统的假设下,粒子独立地演变在其自洽的平均场。作为一个例子,我们研究了球形核和形变核与TDHF的融合。我们还着重讨论了势垒以下的核子之间可能发生的核子转移。这些研究使我们能够一方面指定TDHF的应用范围,另一方面,它的内在局限性:没有低于库仑势垒的隧穿,缺少耗散效应和/或量子涨落。随时间变化的平均场论应加以改进,以适当地考虑这些影响。几种方法,一般命名为“超越TDHF”的帐户,例如配对和/或直接核子-核子碰撞。最后讨论了基于随机平均场概念的精确从头算方法的最新进展。
2009-04-20 nucl-ex nucl-th
From microscopic to macroscopic dynamics in mean-field theory: effect of neutron skin on fusion barrier and dissipation
在这项工作中,我们介绍了一种新的方法,以减少在融合反应的初始阶段的微观平均场论理论的经典宏观动力学。我们表明,TDHF(时间相关的Hartree-Fock)可能是一个有用的工具,以获得信息的融合障碍,以及对单体耗散效应。本文应用平均场论研究了$^{16}$ O和$^{16,22,24,28}$ O的迎头反应,以定量地研究中子皮对聚变的影响。我们表明,融合势垒的测定需要,除了一个精确的知识的两个融合核的质量质心之间的相对距离,引入一个额外的集体坐标,明确地打破了中子-质子对称性。在这种情况下,我们估计的位置,高度和扩散的障碍,以及单体摩擦,并表明,全球增强的融合截面预计在富中子核。
2002-02-20 nucl-th
Confronting measured near and sub-barrier fusion cross-sections for 20O+12C with a microscopic method
最近测得的聚变截面的中子丰富的系统20 O +12 C的动态,微观计算与时间相关的密度泛函理论。计算是在三维晶格上进行的,并且在有和没有密度约束的情况下进行。该方法没有可调参数,其唯一的输入是Skyrme有效的神经网络相互作用。虽然微观DC-TDHF计算比标准融合系统学更接近实验数据,但它们显着低估了实验数据。
2013-04-30 nucl-ex nucl-th
Role of isospin composition in low energy nuclear fusion
该研究利用DC-TDHF理论,沿钙同位素链考察同位旋组成对低能核聚变的影响,发现非对称系统中矢量同位旋动力学降低势垒,富中子系统中则增强聚变。
2023-10-07 nucl-th
The Skyrme Tensor Force in Heavy Ion Collisions
背景资料:[省略arXiv字符计数]目的:随着计算能力的提高,现在可以在没有任何对称性假设的情况下进行TDHF计算,并将原子核结构社区在改进这些计算中使用的能量密度泛函方面取得的重大进展纳入其中。特别是,这些泛函中的时间奇项和张量项在动力学演化过程中自然存在,而对于大多数静态计算来说不存在或最小重要。这些项的参数由伽利略不变性或局域规范不变性的要求决定,但它们对反应动力学的意义尚未得到充分研究。这项工作解决了这个问题,强调张量力。方法:完整版本的Skyrme力,包括只从Skyrme张量力所产生的条款,适用于一个完全无限制的TDHF实现内的碰撞研究。结果如下:我们研究的融合阈值的影响和没有张量力项,并发现融合阈值能量的顺序几兆电子伏的效果。还讨论了在能量密度泛函项内能量分布的细节。结论:与张量力相关的能量密度泛函中的项可以在核的动态过程中发挥不可忽略的作用,包括那些项不影响基态性质的项。
2015-07-02 nucl-th
Low-Energy Heavy-Ion Reactions and the Skyrme Effective Interaction
Skyrme有效相互作用及其大量的参数化,以及使用静态和含时密度泛函(TDHF)形式的实现,允许低能重离子碰撞的一系列微观计算。这些计算允许变化的有效相互作用,以及解释这种变化的结果,通过与实验数据的比较。在重离子碰撞中实现TDHF的最初进展必然使用几何或相互作用中的许多近似。在过去的十年左右,实现已经克服了所有的限制,并已开始进行研究,其中正在探索有效交互的细节。本文综述了这些研究在低能重离子反应,发现显着的影响,从自旋轨道相互作用的形式,使用张量力,并列入时间奇项的密度泛函观测。
2018-09-16 nucl-th
Production of proton-rich nuclei in the vicinity of 100Sn via multinucleon transfer reactions
在微观含时Hartree-Fock(TDHF)和统计模型GEMINI++的框架内,通过多核子转移反应研究了100 Sn附近新富质子核的产生.用TDHF+GEMINI方法对多核子转移动力学进行了可靠的描述,在所观察到的转移反应中,理论结果与实验数据符合得很好。我们揭示了在100 Sn区通过多核子转移反应产生丰质子核的截面比通过聚变蒸发和射弹碎裂实验测量的高几个数量级。在~(58)Ni与~(112)Sn的多核子转移反应中,将产生约19种新的截面大于1 nb的丰质子同位素。反应机理进行了讨论,导致这些以前未报道的核的实验生产。多核子转移反应提供了一个迷人的可能性,以达到质子滴线在100锡区域和超越。
2022-07-27 nucl-th
Electron screening in molecular fusion reactions
最近的实验室实验已经测量了在质量中心能量足够低的原子和分子电子的影响是重要的聚变截面。为了从这些数据中提取裸核的截面(如天体物理应用所需),有必要了解这些屏蔽效应。研究了Z=1核与氢分子低能碰撞中的电子屏蔽效应。我们的模型是基于TDHF方案内的电子波函数的动态演化,而原子核的运动被经典地处理。我们发现,在目前可获得的能量的屏蔽效应强烈依赖于分子取向。筛选被发现是更大的分子目标比原子目标,由于在后者的反射对称性。计算结果与氘与氚分子靶碰撞的实验数据吻合得很好。
1996-01-02 nucl-th
Particle number fluctuations and correlations in transfer reactions obtained using the Balian-Vénéroni variational principle
Balian-Vénéroni(BV)变分原理根据给定变分空间中的相关可观测量优化状态的演化,在平均场水平上用于确定多体系统碎片中的粒子数涨落.对于费米子,这种波动的数值计算需要使用时间相关的Hartree-Fock(TDHF)代码。本文计算了在质心能量E_cm = 128 MeV,远高于熔合势垒的大范围角动量下,两个~(40)Ca碰撞产生的碎片中质子、中子和总核子数的涨落。对于深度非弹性碰撞,由BV变分原理计算的涨落比标准TDHF结果大得多,更接近于质量和电荷的实验涨落。第一次,质子和中子数之间的相关性确定在量子显微镜的方法。这些相关性被证明是更大的异国情调的系统中发生电荷平衡。
2011-02-21 nucl-th
Effective nucleus-nucleus potentials for heavy-ion fusion reactions
提出基于Skyrme能量密度泛函和Q值的有效核-核势,精确重现443个势垒高度(rms误差1.53 MeV),结合Siwek-Wilczyński公式合理描述近球形及大形变核聚变俘获截面,并解释超重核合成中相关反应的截面减少。
2024-09-19 nucl-th
Study of fusion dynamics using Skyrme energy density formalism with different surface corrections
在Skyrme能量密度理论框架下,我们研究了表面修正对碰撞核熔合的作用。为此,表面校正系数在1/36和4/36之间变化,并在约180个反应中研究了其影响。我们的详细调查表明,之间的线性关系的融合势垒的高度和强度的表面修正。我们对融合屏障的分析主张表面矫正强度为1/36。
2010-11-19 nucl-th
Sub-barrier Fusion Cross Sections with Energy Density Formalism
讨论了亚势垒重离子聚变反应的能量密度形式(EDF)的适用性。为此,我们用耦合道方法计算了$^{16}$ O与$^{154,}$ $^{144}$ Sm,$^{186}$ W和$^{208}$ Pb反应的熔合激发函数和熔合势垒分布.我们还讨论了饱和性质对两个$^{64}$ Ni核反应的熔合截面的影响,以及在深亚势垒能区熔合截面的陡降现象.
2006-06-07 nucl-th
Sub-barrier fusion enhancement due to positive Q-value four-neutron transfer
Guangxi Normal University(广西师范大学);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院)
正Q值四中子转移效应显著降低了子屏障捕获截面的偏差,提高了中子捕获概率。
2026-01-12 nucl-th
Search for determining the role of various physical properties of the fusion reactions in the proximity formalism
本文着重分析了温度、表面张力和核物质密度对62个核聚变反应的熔合势垒和熔合截面的修正效应。的高度和位置的障碍,以及融合截面的理论和经验数据之间的系统比较表明,这些数据的协议,提高了我们所选择的质量范围内的Prox.77模型上施加的每一个提到的物理效应。此外,还表明密度依赖效应对改善邻近势的理论结果具有最重要的作用。
2020-10-08 nucl-th
Connecting the nuclear EoS to the interplay between fusion and quasifission processes in low-energy nuclear reactions
在含时Hartree Fock(TDHF)方法中,我们研究了核有效相互作用的几个成分,如不可压缩性、对称能、有效质量、Lane势的导数和表面项对反应$^{238}$ U+ $^{40}$ Ca中观察到的出口通道(聚变与准裂变)的影响。结果表明,上述所有因素都对聚变和准裂变过程的竞争起作用,但决定反应结果的主要因素是表面项的不可压缩性、对称能和等熵系数.该研究揭示了聚变和准裂变反应动力学的复杂性,并从核有效相互作用和状态方程的相关特征出发,有助于理解低能重离子碰撞最终结果的微观过程.
2018-07-02 nucl-ex nucl-th
Skyrme-force dependence of fusion cross-sections using Wong formula in semiclassical formalism
我们使用最近得到的Skyrme核-核相互作用的核邻近势,在半经典扩展的Thomas Fermi(ETF)方法中,使用Skyrme能量密度形式(SEDF)在冻结密度(突然无交换)近似下,并且$Φ$ =0 $^0$。该方法允许通过使用不同的Skyrme力来修改屏障,因为不同的Skyrme力将意味着不同的屏障特性,并且可能对于不同的反应截面是不同的力。
2010-10-06 nucl-th
Influence of the tensor interaction on heavy-ion fusion cross sections
[背景]虽然张量相互作用已被证明对奇异核的原子核结构有显著影响,但它对核反应的影响只是最近才被研究。这种忽视的主要原因是,大多数核动力学的研究在他们的模型中根本不包括张量力。事实上,只有少数Skyrme参数化在参数确定中考虑张量相互作用。随着现代研究设施扩展我们探测奇异核的能力,核动力学和重离子聚变的正确描述对于支持和领导实验工作至关重要。[方法]采用密度约束含时Hartree-Fock(DC-TDHF)方法,在完全Skyrme张量相互作用下,利用离子-离子势计算聚变截面。[结果]对于轻核,张量力仅在很低的能量下轻微改变亚势垒熔合截面。然而,较重的原子核在亚势垒区开始表现出相当大的阻碍效应。这种效应在自旋不饱和系统中最强,但也可以在其他配置中表现出来。张量力的静态、基态变形效应也可以通过移动熔合势垒来影响截面。[结论]张量相互作用对跨越核图的核熔合截面有可测量的影响。这种效应既来自于存在于基态的静态效应,也来自于系统随时间演化而产生的动态过程。这激发了现代Skyrme参数集的发展,该参数集包括所有时间奇项和张量项,并且向前推进的研究应该包括张量力,以确保更强大和完整的原子核描述。
2019-09-09 nucl-th
Fusion cross-section for Ni-based reactions within the relativistic mean field formalism
在这一理论研究中,我们建立了核子-核子相互作用势与低能核聚变反应截面之间的相互关系。本文采用轴向形变自洽相对论平均场和非线性NL 3 $^*$力,计算了聚变过程中弹核和靶核的密度分布。利用Wong公式从核-核光学势计算了Ni基系统的熔合截面和势垒分布。将所得到的核-核光学势应用于最近发展的相对论$NN-$相互作用(R3 Y)的聚变截面的结果与著名的唯象M3 Y有效$NN$势进行了比较。我们发现,在势垒能以下的R3 Y相互作用与M3 Y势的实验数据相比,有一个相对较好的结果。我们还观察到核子-核子光学势对核相互作用势的密度依赖性。
2018-06-14 nucl-th