Dynamics in the production of superheavy nuclei in low-energy heavy-ion collisions
本文综述了近年来描述重系统碰撞中超重核形成的理论模型的研究进展。讨论了产生超重核的两类反应:熔合蒸发机制和大质量阻尼碰撞。指出了碰撞伙伴的捕获、复合核的形成和去激发过程中存在的问题和进一步的改进。通过基于双核系统模型的计算,提出了冷聚变和$^{48}$ Ca诱导反应合成能隙的可能组合,并与其它方法进行了比较。研究了两个锕系元素阻尼碰撞中通过转移反应合成N=162的次壳层闭合附近的丰中子重同位素以及壳层闭合对重同位素产生的影响。讨论了将来利用高强度丰中子放射性核束到达N=184附近超重核的可能性。
2011-05-27 nucl-th
Recent progress in the studies of neutron rich and high-$Z$ systems within the covariant density functional theory
统计和系统的不确定性及其传播到核极端的分析已经完成。研究了两种极端的核景观(丰中子核和超重核)。对于第一个极端,我们着重于基态性质。对于第二个极端,我们特别注意超重核裂变势垒的描述及其向丰中子核演化的理论不确定性。
2017-10-11 nucl-th
Probable Decay Modes at Limits of Nuclear Stability of the Superheavy Nuclei
在轴向形变相对论平均场模型的框架下,研究了中子数为$160 \leq N \leq 204$的Z = 118和120超重核偶偶同位素的衰变模式.根据原子核的基态密度分布估计不对称参数$η$和表面到中心的相对中子质子不对称性($R_η$)。我们分析了由此产生的不对称性参数$η$和相对的中子-质子不对称性$R_η$的密度发挥了至关重要的作用的模式(S)的衰变和它的半衰期。此外,表面上的过剩中子丰度使$β^-$衰变成为超重核。
2018-03-17 nucl-th
Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions
在双核系统(DNS)的概念下,通过将相对运动与核子转移过程相耦合,提出了一个描述完全聚变反应中超重核形成的动力学模型。分别采用经验耦合道模型、数值求解主方程和统计理论计算了两重碰撞核的俘获、复合核的形成和去激发过程。本文系统地研究了冷聚变反应中蒸发剩余物的激发函数,并与已有的实验数据进行了比较。得到了稳定丰中子弹冷聚变反应中超重核的最大产生截面。系统地分析了超重元素Z=110、112、114、116、118和120产生的同位素趋势。提出了最佳组合和相应的激发能。
2007-10-17 nucl-th
Competition between weak and alpha-decay modes in superheavy nuclei
系统地研究了Z = 119和Z = 120的超重核合成后α衰变链中α和β +/EC衰变模式之间的竞争。变形的自洽Hartree-Fock平均场计算与Skyrme力和配对关联的基础上的微观方法被用来描述的β +和电子捕获弱衰变,而α-衰变估计从现有的唯象表达式。它表明,α-衰变是在大多数情况下占主导地位的衰变模式,但有趣的情况下,确定的半衰期是可比的,打开新的途径,在该地区的可能性,更多的中子丰富的核。
2022-01-19 nucl-th
A Statistical Approach to Describe Highly Excited Heavy and Superheavy Nuclei
基于Weisskopf蒸发理论,发展了一种统计方法来描述高激发重核和超重核,特别是富质子核的去激发过程。受激核通过蒸发$γ$ -射线、轻粒子(中子、质子、$α$等)与二元裂变竞争而冷却,其中结构效应(壳修正、裂变势垒、粒子分离能)对该过程有贡献。剩余核的形成通过顺序发射的分离能量以上的可能的粒子进行评估。在$^{28}$ Si+ $^{198}$ Pt反应中的熔融蒸发激发函数的可用数据可以很好地再现在该方法内。
2016-05-13 nucl-th
Possibility of synthesizing doubly closed superheavy nucleus
本文从涨落耗散动力学出发,研究了合成双幻数超重核$^{298}114_{184}$的可能性。为了合成这种核,我们必须产生更多的丰中子复合核,因为激发复合核的中子发射。复合核$^{304}114$具有两个优点以实现高存活概率。首先,由于小的中子分离能和快速冷却,壳层校正能量恢复得很快。第二,由于中子发射,核的中子数接近双闭合壳层的中子数,核获得大的裂变势垒。由于这两种效应,$^{304}114$的存活概率直到激发能$E^{*}= 50$ MeV才降低。这些性质导致相当高的蒸发残留物截面。
2006-09-16 nucl-th
Possible Existence of Extremely Neutron-Rich Superheavy Nuclei in Neutron Star Crusts Under a Superstrong Magnetic Field
我们调查地壳成分的磁场强度范围很广,高达$B\simeq 4\times10^{18}$ G,采用最新的实验核质量补充各种质量模型。磁场的基本效应有两个:1)由于电子垂直于磁场运动的Landau-Rabi量子化,电子分数的增加与质子分数的增加通过电中性条件联系在一起,即在给定的压强下,中子丰度被抑制。因此,2)原子核可以在更高的压力下存在而不会滴出中子。通过探索理论模型预测的所有可能核的最佳外地壳成分,我们发现$B\gtrsim 10^{17}$ G出现了中子幻数为50、82、126和184的丰中子重核,以及不同质子数的丰中子重核。此外,我们表明,超重核质子数$Z\ge104$,包括未知元素,如$Z=119, 120, 122$,和/或$124$,取决于质量模型,可能会出现在地壳底部层的平衡组成$B\gtrsim 10^{18}$ G,这是非常丰富的中子($N\approx 260$ - $287$,即,$N/Z\approx 2.2$ - $2.4$)。我们指出,这些极端丰中子超重核位于下一个中子幻数$N=258$后$N=184$,强调在这种真正的异国情调,极端条件下的核结构计算的重要性。我们展示了超强磁场如何实质性地改变中子星的地壳性质,这可能会产生可检测的后果。
2023-02-15 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Systematics on production of superheavy nuclei $Z = 119-122$ in fusion-evaporation reactions
在双核系统模型下研究了超重核形成的聚变动力学。将Monte Carlo方法应用到核子转移过程中,考虑了所有可能的取向,并假定在这些取向上双核系统形成于双核碎片的接触构型。计算了超重核Cn、Fl、Lv、Ts和Og的产生截面,并与Dubna的实验数据进行了比较。本文系统地分析了纯中子和带电粒子通道中蒸发残渣的激发函数。计算了用$^{44}$ Sc,$^{48,50}$ Ti,$^{49,51}$ V,$^{52,54}$ Cr,$^{58,62}$ Fe和$^{62,64}$ Ni轰击锕系核素$^{238}$ U,$^{244}$ Pu,$^{248}$ Cm,$^{247,249}$ Bk,$^{249,251}$ Cf,$^{252}$ Es和$^{243}$ Am产生Z=119-122的超重元素的可能性.发现产生截面敏感地依赖于反应系统的中子丰度。蒸发残渣激发函数的结构与复合核的中子分离能和裂变势垒有关。
2021-08-31 nucl-th
Heavy and superheavy elements production in high intensive fluxes of explosive process
建立了强脉冲中子通量爆炸过程中重核和超重核产生的数学模型。该过程的脉冲特性允许将其在时间上分为两个阶段:具有较高温度和非常强的中子通量的多个中子捕获的非常短的快速过程,以及具有较低温度和中子通量的相对较慢的过程。该模型还被扩展到核爆炸中超铀产额的计算,考虑了过程的绝热特性,缓发裂变的概率,和缓发中子的发射。还包括二元起始靶同位素组成。对美国的Mike、Par和Barbel实验进行了重超铀离子和transfermium核产生的计算。结果表明,只有在初始同位素的二元混合物中加入大量重组分,如长寿命的铥或califorium同位素,才有可能产生transmium丰中子核和A ~ 295超重元素。
2015-10-31 nucl-th
Exploring the potential of synthesizing unknown superheavy isotopes via cold-fusion reactions based on the dinuclear system model
本文基于双核系统模型系统计算145种弹靶组合,评估冷聚变合成Z=104–113超重核的潜力,确定最佳反应道与碰撞能量,并指出冷聚变在生成滴线附近丰质子超重核方面具有优势。
2024-05-02 nucl-th
New features in the stability and fission decay of superheavy Thorium isotopes
超重同位素是在中子滴线附近的高度富中子的核,通过壳效应稳定化以对抗由于核力的排斥分量引起的不稳定性,类似于超重元素类似地对抗库仑不稳定性而稳定化。在这里,我们讨论了这种核的稳定性和裂变衰变性质的$^{254}$ Th区域,并表明,他们是稳定的对$α$和裂变衰变,并有$β$ -衰变寿命为几十秒。特别是,$^{254}$ Th核具有低的裂变势垒和异常大的势垒宽度。这使得它成为理想的热裂变核,如果通过热中子形成的话,就像其他已知的核,例如在该锕系元素区域中的$^{233}$ U、$^{235}$ U、$^{239}$ Pu。它显示了一种新的快裂变衰变模式,可以称之为多重碎裂裂变,其中除了两个重碎片外,还同时产生大量的裂变中子。它可能在r-过程核合成过程中合成,这将对恒星的进化产生重要影响,在实验室里,它在能源生产方面具有巨大的潜力。
2006-04-12 nucl-th
Production of neutron-rich heavy nuclei around N = 162 in multinucleon transfer reactions
在双核系统模型的框架下,系统地研究了N = 162附近丰中子重核的产生机制。对$^{238}$ U + $^{248}$ Cm多核子转移反应的同位素产率进行了分析,并与已有的实验数据进行了比较。研究了在$^{252,254}$ Cf、$^{254}$ Es和$^{257}$ Fm上通过$^{238}$ U产生超重核的系统学.研究发现,由于裂变能垒的增强,壳效应在N=162附近丰中子核的形成中起着重要作用。多核子转移反应中的碎片具有较宽的同位素分布,并与束流能量有关。碎片的极角随着束流能量的增加而趋于前向发射。估算了新同位素的产生截面,为丰中子超重核的形成提供了更重的靶。为今后的实验测量提出了最佳的系统和束流能量。
2021-08-31 nucl-th
Weak decays in superheavy nuclei
该研究采用相对论核密度泛函理论与优化相互作用的准粒子无规相位近似,系统计算Z=101–118核的EC/β±衰变,发现一级禁戒1⁻跃迁普遍主导,并识别44个具有可观弱衰变分支的核。
2024-09-06 nucl-ex nucl-th
Concentrated valence nucleons transfer in heavy-ion collisions: implications for questing the stable superheavy elements
本工作利用含时Hartree-Fock理论研究了重离子碰撞动力学,发现了浓集价核子(CVN)转移新通道,该通道能打破核子交换对称性并偏离质量平衡系统行为,为产生富中子超重核及探索稳定超重元素提供了新途径与最佳探测角度预测。
2025-08-09 nucl-th
Actinide collisions for QED and superheavy elements with the time-dependent Hartree-Fock theory and the Balian-Vénéroni variational principle
锕系原子核的碰撞在几个z($10^{-21}$ s)的极短时间内形成了地球上最重的相互作用核子系综。这种碰撞被用来通过大量相互作用的质子产生超强电场,以测试量子电动力学(QED)理论预测的自发正电子-电子对发射(真空衰变)。锕系碰撞中的多核子转移也可以作为聚变的替代方式,以产生富含中子的重元素和超重元素,这要归功于逆准裂变机制。用动态量子微观方法研究了锕系碰撞。采用三维含时Hartree-Fock(TDHF)程序{ \textsc{tdhf3d} }和完整的Skyrme能量密度泛函,研究了单体算符的期望值(如碎片位置和粒子数)随时间的演化.该代码还用于计算粒子数的分散(例如,碎片质量和电荷分布的宽度),另一方面,使用Balian-Veneroni变分原理。第一个应用程序来测试QED进行了讨论。计算了$^{238}$ U+ $^{238}$ U中的碰撞时间,以确定观察真空衰变的最佳能量。结果表明,初始取向强烈影响碰撞次数和反应机理。TDHF预测的最高碰撞时间在该反应中是$\sim4$ zs的顺序在1200 MeV的质心能量。根据基于狄拉克方程的现代计算,在裸铀离子碰撞的情况下,在$E_{cm}>1$ GeV处的碰撞时间足以允许来自QED真空衰变的自发电子-正电子对发射。第二个应用锕系碰撞产生丰中子transmiums进行了讨论。提出了一种新的与核取向有关的逆准裂变机制,用于长轴形变锕…
2011-08-11 nucl-th
Microscopic description of fission in superheavy nuclei with the parametrization D1M$^{*}$ of the Gogny energy density functional
基于Gogny能量密度泛函的最新参数化D1 M $^{*}$,用约束Hartree-Fock-Bogoliubov近似描述了435个超重核的裂变. Gogny-D1 M $^{*}$参数化是对现有的实验数据的基准内和第二势垒高度,激发能的裂变异构体和半衰期在一组选定的钚,Cm,Cf,Fm,没有,Rf,Sg,Hs和F1核。结果也与Gogny-D1 M能量密度泛函得到的结果进行了比较。详细研究了原子序数为100 $\le$ Z $\le$ 126的同位素链的最小能量裂变路径,其中包括来自双中子滴线的高达约4 MeV的非常富中子的扇区。还讨论了单粒子能量、基态变形、配对相关、两核子分离能和势垒高度。除了裂变路径外,受约束的哈特里-福克-博戈留博夫框架还提供了集体质量和零点量子转动能和振动能。这些量是用于评估自发裂变半衰期t $_\mathrm{SF}$的系统性的Wentzel-Kramer-Brillouin形式主义内的构建块。通过对Viola-Seaborg公式进行参数化,计算$α$衰变半衰期t $_\mathrmα$,研究了自发裂变与$α$衰变之间的竞争.通过与已有实验数据和其它理论方法的比较,得出结论:D1 M $^{*}$是描述重核和超重核裂变的一个合理的出发点。
2020-04-09 nucl-th
Superheavy Elements in the Magic Islands
最近基于密度泛函理论的微观计算预测了各种形状的长寿命超重元素,包括球形、轴向和三轴构型。只有当N=184接近时,我们才期望超重核在它们的基态是球形的。超稳定的魔法岛被预测为Z=114、124或126,其中N=184,以及Z=120,其中N=172。然而,裂变幸存的具有高Z和N的超重核是否能存活足够长的时间以供检测,或者在很短的时间内经历α衰变的问题仍然存在。在这次演讲中,我将介绍我们对重核和超重核α衰变半衰期的计算结果。计算,在WKB框架中使用密度依赖的M3 Y相互作用,已被发现再现实验数据相当好。裂变幸存的Sg核(Z=106,N=162)预计在Z=106-108,N=160-164的区域(称为小岛/半岛)具有最高的α衰变半衰期(约3.2小时)。Z >118的富中子(N >170)超重核被发现具有微秒量级或更短的半衰期。
2008-03-31 nucl-ex nucl-th
Superheavies: Theoretical incitements and predictions
众所周知,在聚变反应中,人们只能得到远离稳定岛的缺中子超重核。多核子转移反应允许产生更多的中子富集的新重核,但相应的截面相当低。中子俘获过程被认为是产生长寿命丰中子超重核的替代方法。在实验室条件下,核反应堆和核爆炸以及自然界中的超新星爆炸都可能提供强中子通量。所有这些情况都在本文中进行了讨论。
2011-05-09 nucl-th
The stability and the shape of the heaviest nuclei
本文报道了在相对论平均场(RMF)模型下对最重核的系统研究。通过与Hartree-Fock-Bogoliubov方法(HFB)和有限程液滴模型(FRDM)的结果比较,讨论了最重核的稳定性和形状。理论预测和已有的实验数据表明,实验合成的超重核处于裂变稳定线和$β$稳定线之间,裂变稳定线是连接每个同位素链中每个核子具有最大结合能的核的线,$β$稳定线是连接每个同量异位素链中每个核子具有最大结合能的核的线.结果表明,在超重区,裂变稳定线和$β$稳定线都趋向于更富质子。同时,这三种理论模型都预言了大多数合成超重核的形变。
2006-02-10 nucl-th
Alpha-decay half-lives and Q_alpha values of superheavy nuclei
基于统一裂变模型(UFM),采用一种新的计算α发射突击频率的方法,研究了新合成超重核(SHN)的α衰变半衰期。与实验数据的良好的协议表明UFM是一个有用的工具来研究这些α衰变。结果表明,随着原子序数的增加,SHN的半衰期对Q_α值的变化越来越不敏感,这对预测SHN的半衰期是有利的。此外,还提出了一个计算公式,可以较准确地计算Z > 92,N > 140的核的Q_α值,据此,长寿命SHN应该是富中子核。以该公式的Q_α值为输入,预测了Z = 117同位素的半衰期,为今后的实验鉴定提供了依据。
2010-04-14 nucl-ex nucl-th
Isotopic shift and search of magic number in the superheavy region
计算了Ca、Sn、Pb和Z = 120核同位素链的结合能、均方根半径、配对能、核密度分布和单粒子能量等基态体性质。在本分析中使用了最近开发的G3,IOPB-1和相对论Hartree-Bogoliubov的相对论平均场与密度相关的DD-ME 1和DD-ME 2参数集。同位素链的结构可观测量和表面性质,如对称能的相应的位移也估计使用三点法,这是至关重要的壳/子壳封闭的系统分析。计算结果进行了比较,与现有的实验数据为各种散装性能,只要可用。Ca、Sn和Pb同位素在N =(20 - 28)、(50 - 82)和126处分别出现壳层/亚壳层闭合,这是由于多次同位素位移引起的。分析还支持高富中子$^{60}$ Ca和$^{304}$ 120在N = 40和184处的中子幻数,预测分别是下一个双幻数,超过$^{208}$ Pb。通过观察占据数,我们注意到较高的中子轨道大多在较低的轨道之前被占据,这导致了中子幻数的扭结,同位素链中的汞齐倾向于高于核。我们还注意到原子核的占有概率和魔力之间的相关性,反之亦然。
2021-05-19 nucl-th
Neutron rich nuclei in a new binding energy formula and the astrophysical $r-$process
用一个新的唯象质量公式研究丰中子核。不同的质量公式的预测的中子滴线的位置进行了比较,从目前的计算。讨论了r过程核合成的新质量公式的意义。结果发现,虽然从这个公式得到的中子滴线与其他公式有很大的不同,r-过程丰度高达质量200是不太可能有显着差异。发现质量公式中固有的误差在超过质量A = 80时起着微不足道的作用。
2012-07-12 nucl-th
Shell structure and spontaneous decay of superheavy $Z=124$ isotopes with the deformed relativistic Hartree-Bogoliubov theory in continuum
Jiangnan University(江南大学);Wuxi Liangxi Jiangnan Institute for Advanced Study(无锡梁溪江南高等研究院);Anhui Normal University(安徽师范大学)
基于DRHBc理论系统研究超重Z=124同位素,预测中子滴线、壳结构及衰变模式,发现形变效应关键,α衰变主导富质子侧,随中子数增加自发裂变和β-衰变增强。
2026-09-24 nucl-ex nucl-th
Continuum quasiparticle random phase approximation for astrophysical direct neutron capture reaction of neutron-rich nuclei
采用Hartree-Fock-Bogoliubov平均场模型和连续准粒子无规相近似(QRPA),建立了计算直接辐射中子俘获反应截面的多体理论.重点放在非常丰富的中子核和低能量中子动能的范围内的O(1 keV)- O(1 MeV),相关的快速中子俘获过程的核合成。我们从光吸收截面和E1强度函数出发,为了应用倒易定理,我们将光吸收截面分解为对应于光激发态单中子和双中子发射衰变不同通道的部分截面。数值计算了$^{142}$ Sn的光吸收和$^{141}$ Sn的中子俘获。
2014-10-31 nucl-th
Universal Charge-Radius Relation for Subatomic and Astrophysical Compact Objects
在超临界电场中产生的电子-正电子对限制了任何静态球形物体的净电荷,例如超重核、奇异核和Q球,或者致密星,如中子星、夸克星和黑洞。对于介于$4\times10^2$ fm和$10^4$ fm之间的半径,净电荷的上限由普适关系式$Z=0.71R_{fm}$给出,对于较大的半径(以fm或km为单位测量),则为$Z = 7 \times 10^{-5} R_{fm}^2 = 7 \times 10^{31} R_{km}^2$。对于具有核密度的天体,该关系对应于$Z \approx 0.7 A^{1/3}$($10^{8} < A < 10^{12}$)和$Z \approx 7\times10^{-5} A^{2/3}$($A > 10^{12}$),其中$A$是重子数。对于某些系统,这个普遍的上限提高了文献中现有的收费限制。
2008-04-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Astrophysical Implication of Low E(2^+_1) in Neutron-rich Sn Isotopes
在~(132)Sn以上的半幻数Sn的偶A丰中子同位素中,第一激发2^+1态的异常压低的观测和预言,为研究与核天体物理有关的一般问题提供了动力。本文计算了132 Sn核上方的稀有偶Sn同位素(134,136 Sn)的β衰变率随温度(T)的变化。为了得到所需的ft值,已经使用壳模型理论计算了对应于允许的Gamow Teller(GT-)β衰变的B(GT)值。随着温度的升高,总的衰变速率降低,因为基态粒子数减少,而衰变速率较慢的激发态粒子数增加。每个Z值处的丰度与该特定Z的等待点核的衰变常数成反比。因此,Sn的同位素(如136 Sn)半衰期的增加可能对r过程核合成产生重大影响。
2009-10-12 nucl-th
Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?
Z $>$ 120的核的熔合截面的低值和非常短的半衰期给新元素的合成带来了障碍。本文讨论了可用于生产超重元素新同位素的各种核反应(稳定核和放射性核的聚变、多核子转移和中子俘获)。位于冷聚变反应和热聚变反应早期产生的同位素之间的未知SH核的间隙可以在$^{48}$ Ca与可用的较轻同位素Pu、Am和Cm的聚变反应中填充。这些核的产生的截面预计是相当大的,相应的实验可以很容易地在现有的设施进行。对于第一次,一个狭窄的途径被发现的稳定岛的中间,由于可能的$β^+$ -衰变的SH同位素,可以形成在普通的聚变反应的稳定核。多核子转移过程中的重(和非常重,U-类)离子的近势垒碰撞被证明是相当现实的反应机制,使我们能够产生新的中子富集的重核位于未开发的上部的核地图。中子俘获反应也可用于产生长寿命富中子SH核。脉冲核反应堆和实验室条件下的核爆炸以及自然界中的超新星爆炸都可能提供强中子通量。所有这些可能性的文件中进行了讨论。
2012-07-24 nucl-ex nucl-th
Probing the fission properties of neutron-rich actinides with the astrophysical $r$ process
我们回顾了最近的工作,研究裂变对天体物理环境中可能发生的快速中子捕获($r$ -过程)核合成的影响。我们简要地讨论了不确定的裂变势垒和裂变率的重锕系物种的人口的影响。我们证明了丰中子核的裂变碎片分布的影响,并讨论目前可用的治疗,包括最近的宏观-微观计算。我们的结论是通过比较我们的核合成结果直接与恒星数据的金属贫恒星丰富的$r$ -过程元素考虑裂变是否发挥了作用,在所谓的“普遍性”的$r$ -过程丰度从恒星到恒星观察。
2020-06-19 astro-ph.HE nucl-th
Isotopic dependence of fusion cross sections in reactions with heavy nuclei
本文在双核系统概念下分析了聚变截面对碰撞核同位素组成的依赖性。聚变的概率和幸存的概率,蒸发残余物截面的成分,决定性地取决于双核系统的中子数。本文讨论了以表格形式列出的用于生产锕系元素和超重核的蒸发残余物截面,并与现有的实验数据进行了比较。富中子放射性射弹显示出与稳定射弹相似的聚变截面。
1999-11-28 nucl-th
A Systematic Study Of Nuclear Matter: Finite Nuclei To Neutron Star
本论文的主要目的是研究核物质的性质,即,在有效场论的基础上,利用最近的一些参数集,从有限核到无限核物质,在零温和有限温下的相对论平均场模型。为此,我们选择了异国情调,超重,和自然/中子丰富的热裂变核和研究地面以及激发态的体积和表面性质的核。我们还试图通过考虑NS核内的DM候选者WIMP和使用引力波数据GW 170817来找出DM变量的可能约束。
2021-08-26 nucl-th
Nuclear Structure Studies of Neutron-Rich Nuclei : Astrophysical Implications
这里提出了三个主要性质的核力的影响壳隙的振幅,核结合能以及核$β$ -衰变性质远离稳定性,这是所有的关键成分建模的r-过程核合成。这些特性来自于在全球不同设施中进行的实验,使用了多种最先进的实验技术,包括转移和敲除反应。对r过程核合成以及超重元素稳定性的预期后果进行了讨论。
2017-01-10 nucl-ex nucl-th
Nuclei embedded in an electron gas
用相对论平均场方法研究了电子气中原子核的性质。这些研究与中子星壳和超新星爆炸等天体物理环境中的核特性有关。在维格纳-塞茨盒近似中,电子气被当作一个恒定的背景。我们研究了原子核相对于α和β衰变的稳定性。进一步分析了电子背景对重核和超重核自发裂变的影响。我们发现,电子的存在下,导致稳定效果的$α$衰变和自发裂变的高电子密度。此外,屏蔽效应将质子滴线移动到更富质子的核,并且相对于β衰变的稳定线移动到更富中子的核。非常重的核系统的创建和生存的影响进行了讨论。
2007-06-11 nucl-th
Production of neutron-rich actinide nuclides in isobaric collisions via multinucleon transfer reactions
在双核系统模型下,系统地计算了库仑势垒能下$^{208}$ Os,$^{208}$ Pt,$^{208}$ Hg,$^{208}$ Pb,$^{208}$ Po,$^{208}$ Rn,$^{208}$ Ra,$^{132,136}$轰击$^{232}$ Th和$^{248}$ Cm的多核子转移反应.计算结果与已有的实验数据吻合较好。详细研究了库仑效应和壳层效应对锕系元素生成的影响。计算并分析了反应$^{208}$ Hg,$^{208}$ Pb和$^{208}$ Po碰撞$^{248}$ Cm和$^{232}$ Th的势能面和总动能质量分布.结果表明,PES谱和TKE谱反映了多核子转移反应中的碎片形成机理。在PES和TKE中显示了同位旋效应和壳层效应。多核子转移产物的产生截面高度依赖于质量数为$A=208$的同量异位素射弹。具有较大N/Z比的同量异位素弹丸有利于产生富中子类靶碎片。具有较大电荷数感生产物的同量异位素射弹倾向于向富质子区移动。在锕系元素同位素的产生截面中,出现了库仑势与壳效应的耦合。基于放射性射弹诱发的核反应,我们预测了大量新的锕系同位素存在于核滴线附近,甚至可能进入超重核区。
2022-08-25 nucl-th
Nuclear halo effects in neutron-capture reactions of astrophysical interest
本文讨论了与天体物理有关的丰中子核直接中子俘获反应末态中的晕效应。作为例子,我们计算了$^{18}$ O(n,$γ$)$^{19}$ O在热核能和热能下的反应截面.
1996-05-28 nucl-th
Astrophysical Reaction Rates for Charged-Particle Induced Reactions on Proton-Rich Nuclides
University of Basel(巴塞尔大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学)
本研究通过更新的SMARAGD模型计算了质子丰富核素的反应率,特别针对核合成中所需的质子和α粒子诱导反应,并改进了对实验数据的描述。
2026-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Beta-decay properties of neutron-rich Ge, Se, Kr, Sr, Ru, and Pd isotopes from deformed quasiparticle random-phase approximation
在变形质子-中子准粒子无规相位近似下,研究了在天体物理快中子俘获过程中涉及的偶A和奇A富中子Ge、Se、Kr、Sr、Ru和Pd同位素的β衰变性质.基本的平均场描述自洽变形Skyrme Hartree-Fock计算与配对相关。在粒子-空穴和粒子-粒子通道中的残余相互作用也包括在形式主义中。在所有的同位素链的各种核平衡形状和相应的电荷半径的同位素演化进行了研究。讨论了伽莫夫-泰勒强度的能量分布以及β衰变半衰期,并与已有的实验资料进行了比较。结果表明,核形变在描述该质量区的衰变性质中起着重要的作用。强度分布的可靠预测是必不可少的,以评估衰变率的天体物理方案。
2015-04-07 nucl-th
Single-Particle and Collective Motion for Proton-Rich Nuclei on the Astrophysical rp-Process Path
基于已有的实验数据,提出了一组新的适用于质子数或中子数为$28\leq N\leq 40$的丰质子核的Nilsson参数。将所得的单粒子谱与相对论和非相对论平均场论的单粒子谱进行了比较。本文用投影壳模型和新的Nilsson基研究了$pf$上壳层偶偶丰质子核的集体激发。发现规则带被涉及$1g_{9/2}$中子和质子的带交叉严重干扰。预测了用于探索能带扰动的性质和$1g_{9/2}$单粒子作用的物理量,这些物理量可以通过放射性核束的新实验来检验。
2000-06-14 astro-ph nucl-ex nucl-th
Nuclear physics uncertainties in neutrino-driven, neutron-rich supernova ejecta
核心坍缩超新星(CCSNe)中的中子驱动喷出物提供了一个有趣的天体物理场景,其中Sr和Ag之间的较轻的重元素可以合成。以前的研究强调了($α,n$)反应在这些元素的产生中所起的重要作用,特别是在富中子和富α环境中。本文研究了在不同天体物理条件下元素丰度对特定($α,n$)反应速率不确定度的敏感性。在蒙特卡洛核合成研究超过36个代表性的天体物理风条件下,我们已经确定了最重要的反应的基础上,他们对最终元素丰度的影响。对这些反应的实验研究将减少核合成的不确定性,并有可能利用观测来了解较轻重元素的起源及其形成的天体物理条件。
2020-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-ex
Reduced quasifission competition in fusion reactions forming neutron-rich heavy elements
Cr + W反应的质量角分布(MAD)的测量,提供了一个宽范围的化合物系统的中子-质子比,(N/Z)CN,允许准裂变的依赖性的(N/Z)CN被确定在一个模型独立的方式。以前的实验和理论研究得出了相互矛盾的结论。实验MAD揭示了随着(N/Z)CN的增加,准裂变碎片的接触时间和质量演化增加,这表明聚变概率增加。实验结果与准裂变过程的微观含时Hartree-Fock计算结果一致。实验和理论结果有利于使用最富中子的射弹和靶来生产重核和超重核。
2015-04-13 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
Theoretical exploration of $S$-factors for nuclear reactions of astrophysical importance
基于核反应理论,提出了一个计算库仑势垒附近非共振聚变截面的稳健分析模型。本文计算了在2-30 MeV质心能量范围内C、O、Ne、Mg和Si的稳定和富中子同位素的天体物理$S$因子。该模型是基于隧穿势垒所产生的核,库仑和离心势。我们的形式主义精确地预测抑制$S$ -因子在亚势垒能量,这是天体物理学的兴趣。该截面可以与能量的Maxwell-Boltzmann分布进行卷积,以获得与高密度环境下的核合成和高温下的恒星燃烧以及发生在吸积中子星的内壳中的$^{34}$ Ne $+$ Ne聚变相关的热核或致密核反应速率。
2019-01-28 nucl-th
What does really mean the "barrier distribution function" derived from backward angle quasi-elastic scattering
由重离子准弹性背散射导出的势垒分布,实际上提供了一种关于反应阈值分布的信息。对于轻核系统,这些分布非常接近,但对于重核系统(当原子核的相互作用变得越来越复杂,势垒可能完全消失时),它们可能会有很大的不同。同样的情况也适用于弱结合的富中子射弹,对于这种射弹,中子转移和分裂反应通道在近势垒能量处起着重要作用。这不是一个术语问题,而是重要的发现,因为计划在几个实验室进行测量后向角准弹性散射的实验,以导出重核系统(可能用于生产超重元素)的“势垒分布”。
2008-07-30 nucl-th
The need for a local nuclear physics feature in the neutron-rich rare-earths to explain solar $r$-process abundances
我们应用马尔可夫链蒙特卡罗预测所需的质量,形成观测到的太阳$r$过程稀土丰度峰。鉴于高度不同的天体物理流出和核输入,我们发现,结果是最敏感的$r$过程的动态(即反应和衰变之间的整体竞争),具有类似的质量趋势预测类似的动态。我们表明,无论裂变是否沉积到稀土中,我们的算法始终预测富中子镧系元素需要增强稳定性的局部核物理特征。
2022-02-18 nucl-th
Production of heavy isotopes in transfer reactions by collisions of $^{238}$U+$^{238}$U
在双核系统(DNS)模型下研究了两个超重核$^{238}$ U+ $^{238}$ U碰撞中的转移反应动力学.两个锕系核碰撞在极短的时间内形成一个超重复合系统,其中可能发生大量的电荷和质量转移。这种反应已经被实验研究,作为生产重核和超重核的另一种方法。系统地分析了碰撞取向在重核素产生截面中的作用。计算结果表明,随着重碎片带电数的增加,截面急剧减小。这种转移机制有利于合成重丰中子同位素,如N=162的次闭合区附近的核,从No(Z=102)到Db(Z=105)。
2010-01-27 nucl-th
Towards Understanding Astrophysical Effects of Nuclear Symmetry Energy
确定致密丰中子核物质的物态方程是核物理和天体物理的共同目标。除了可能的相变,核对称性的密度依赖性\esym是丰中子核子物质状态方程中最不确定的部分,特别是在超饱和密度下。近年来,利用各种微观核多体理论和唯象模型,在预测对称能和理解为什么对称能仍然很不确定方面取得了很大进展。与此同时,在地球核实验室和天体物理观测站的对称能探测方面也取得了重大进展。鉴于GW170817事件以及正在进行或计划进行的核实验和天体物理观测探测致密富中子物质的状态方程,我们回顾了最近的进展,并确定了新的挑战,我们对几个选定的主题了解核对称能量的天体物理效应至关重要。
2019-05-29 astro-ph.HE gr-qc nucl-ex
Neutron-rich nuclei and the equation of state of stellar matter
在这篇文章中,我们将回顾我们目前对密度和温度条件下的物质状态方程的理解,在那里它可以用核子自由度来描述。在零温度下,所有的信息都包含在核能的等差线和等差线通道中。在有限的温度下,特别强调的是在核子制度的热力学的特异性,同时存在的远程电磁和短程核相互作用。由此产生的相图,以及不同的观测值的奇异核的中子丰富的一面,天体物理学的影响,将触及。
2013-01-29 nucl-th
Density constrained TDHF
在这篇手稿中,我们提供了一个轮廓的数值方法中使用的密度约束的时间相关的Hartree-Fock(DC-TDHF)方法,并提供了几个例子,其应用于核聚变。在这种方法中,动态微观计算是在三维晶格上进行的,没有可调参数,唯一的输入是Skyrme有效NN相互作用。在回顾了DC-TDHF理论和数值方法之后,我们给出了重离子势$V(R)$,坐标相关的质量参数$M(R)$,以及各种重离子反应的预复合激发能$E^{*}(R)$的结果。利用熔合势垒穿透率,我们计算了稳定核和丰中子核之间反应的总熔合截面$σ(E_\mathrm{c.m.})$。我们还确定了导致超重元素形成的热聚变反应的俘获截面。
2015-02-13 nucl-th
Compact binary mergers: an astrophysical perspective
本文综述了双中子星和中子星黑洞双星的研究现状。它主要解决(核)天体物理学方面的紧凑的二元合并,从而补充了最近的评论,强调了数值相对论的观点。特别讨论了富中子物质释放到宿主星系的不同途径、致密双星合并与短伽马射线暴之间的联系以及伴随的电磁信号。
2010-12-22 astro-ph.HE nucl-th
Proton-rich nucleosynthesis and nuclear physics
虽然爆炸性核合成的详细条件是从天体物理模型中推导出来的,但核物理决定了丰度产额的基本模式,而不仅仅是平衡过程。专注于nu-p-和伽马过程,一般核合成功能的天体物理模型的范围内,但(大多)独立的细节建模,提出。剩余的不确定性,由于不确定的Q值和反应速率进行了讨论。
2013-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Allowed and unique first-forbidden stellar electron emission rates of neutron-rich copper isotopes
本文首次将形变pn-QRPA模型用于估算富中子铜同位素的允许型GT和唯一型一级禁戒跃迁,计算了宽温密范围内的恒星电子发射率,并验证了模型与实验半衰期的一致性。
2025-05-06 nucl-th
Large-scale Continuum Random Phase Approximation predictions of dipole strength for astrophysical applications
在相对论点耦合平均场方法的基础上,在无规相位近似(RPA)范围内对E1强度进行了大规模计算,以获得所有天体物理感兴趣的核的辐射中子俘获截面。虽然耦合到单粒子连续考虑在一个明确的和自洽的方式,额外的修正,如耦合到复杂的配置和温度和变形的影响包括在一个唯象的方式来考虑一个完整的描述的核动力学问题。结果表明,所得到的E1-强度函数的基础上的PCF 1力是在密切的协议与光吸收数据,以及现有的实验E1强度数据在低能量。对于丰中子核和轻缺中子核,在5-10 MeV区域系统地发现了一个低的所谓的侏儒共振。相应的强度在富中子区可以达到巨偶极强度的10%,在缺中子区可以达到约5%,并且在壳层闭合附近有所降低。最后,丰中子核的中子俘获反应速率被发现是约2-5倍,比传统的洛伦兹型方法得到的非相对论RPA计算的基础上预测的大约50倍。
2012-09-26 astro-ph.HE nucl-th
Beta-decay properties of neutron-rich rare-earth isotopes
本文在准质子-中子无规相近似下,用微观理论方法研究了稀土质量区偶偶丰中子同位素的β衰变性质。基本的平均场构造自洽从变形的Hartree-Fock计算Skyrme相互作用和配对相关的粒子-空穴和粒子-粒子的剩余相互作用被添加。这个质量区域的原子核参与天体物理学的快速中子俘获过程,并直接参与以A=160为中心的同位素丰度模式中稀土峰的生成。讨论了伽莫夫-泰勒强度的能量分布以及β衰变半衰期和β延迟中子发射几率,并与现有的实验资料和基于不同方法的计算结果进行了比较。
2016-12-13 nucl-th
Correlations between nuclear landscape boundaries and neutron-rich r-process abundances
受实验中新观测到的$^{39}$ Na的启发,本文系统地计算了七种Skyrme力作用下的整体核结合能.我们证明了$^{39}$ Na的双中子分离能($S_{2n}$)与整个核景观的束缚核总数之间的强相关性。此外,利用计算得到的核质量,我们还利用核反应程序TMANS和核反应网络程序SkyNet对天体物理快中子俘获过程($r$ -process)进行了模拟。比较了中子星合并和核塌缩超新星的喷出物的$r$过程丰度。显示了第三个峰之前核景观边界与富中子$r$过程丰度之间显着的协方差相关性。这项研究强调了需要进一步的实验研究的滴线核周围$^{39}$ Na更好地约束核景观边界和$r$ -过程。
2021-05-27 nucl-th