Microscopic description of quadrupole-octupole coupling in neutron-rich actinides and superheavy nuclei with the Gogny-D1M energy density functional
本文讨论了一系列丰中子锕系元素和超重核中四极和八极自由度之间的相互作用,并给出了一系列的$92 \le$ Z $\le 110$和$186 \le$ N $\le 202$ .除了静态的Hartree-Fock-Bogoliubov方法,动态的超越平均场的相关性考虑通过宇称恢复和基于Gogny-D1 M能量密度泛函的守恒生成坐标方法计算。详细讨论了相关能、负宇称激发能以及约化跃迁几率$B(E1)$和$B(E3)$等物理性质。结果表明,对于所研究的核,四极-八极耦合是弱的,在很大程度上的负宇称态的性质可以合理地很好地描述的八极自由度。
2021-04-16 nucl-th
Alpha decay favoured isotopes of some superheavy nuclei: Spontaneous fission versus alpha decay
自发裂变和α衰变是超重核的主要衰变方式。与自发裂变半衰期相比,具有较小α衰变半衰期的超重核将在裂变中存活,并且可以通过α衰变在实验室中检测到。我们研究了Z = 100-130原子范围内的一些超重元素的α衰变半衰期和自发半衰期。超重核的自发裂变半衰期已经用唯象公式计算,α衰变半衰期用Viola-Seaborg-Sobiczewski公式(Sobiczewski et al. 1989)、Brown(1992)的半经验关系式和Dasgupta-Schubert and Reyes(2007)基于广义液滴模型的公式计算。结果报告于此。
2013-01-09 nucl-th
Octupole deformation in the ground states of even-even $Z\sim 96, N\sim 196$ actinides and superheavy nuclei
利用协变密度泛函理论(DFT),采用四种代表不同模型类的协变能量密度泛函,系统地研究了质子数为$Z=88-126$,中子数从两质子滴线到$N=210$的锕系和超重核的轴向八极形变.详细研究了八极形变$Z\sim 96, N\sim 196$区的原子核,并量化了描述其观测量的系统不确定性。在Skyrme DFT和微观+宏观方法中也存在类似的八极形变区域,但它的中心位置略有不同。在用$Z\sim 120, N\sim 190$计算超重核的过程中,八极形变区的理论不确定性越来越大。在协变DFT计算中,$Z=112-126$没有出现八极形变核.这与Skyrme DFT计算结果一致,但与Gogny DFT和微观+宏观计算结果不一致,后者预测了八极形变的扩展$Z\sim 120, N\sim 190$区域。
2017-10-11 nucl-th
Fission barriers in covariant density functional theory: extrapolation to superheavy nuclei
利用三类协变密度泛函模型对电荷数为$Z=112-120$的偶偶超重核进行了考虑三轴形变的裂变势垒的系统计算。在三轴平面中的核的柔软性导致在这些核中的一些核的内部裂变势垒的区域中出现几个竞争的裂变路径。外裂变势垒受三轴性和八极形变的影响很大。作为粒子数的函数的内部和外部裂变势垒高度的演变的一般趋势进行了讨论。
2012-05-10 nucl-th
Systematics of Fission Barriers in Superheavy Elements
本文研究了Z = 108-120和N = 166-182范围内超重元素裂变势垒的系统学。比较和讨论了相对论平均场(RMF)模型和非相对论Skyrme-Hartree-Fock模型两种原子核结构自洽模型的计算结果。我们把自己限制在轴对称的形状,这提供了一个静态裂变势垒的上限。我们基准的预测能力的模型检查的障碍和裂变异构体的选定的重锕系元素核的数据是可用的。对于锕系元素和超重核,RMF模型系统地预测了比大多数Skyrme相互作用更低的势垒。特别是RMF对裂变同分异构体的预测过低,这对最近关于某些超重核超形变基态的预测提出了质疑。对于所研究的超重核,裂变势垒在Z = 110,N = 180附近下降到很小的值,并在较重的系统中再次增加。对于大多数力,超重核没有裂变异构体,因为超形变态在大多数情况下被发现相对于八极畸变是不稳定的。
2004-02-03 nucl-th
Calculated fission-fragment mass yields and average total kinetic energies of heavy and superheavy nuclei
用布朗形状运动方法计算了896个核素的$74 \leq Z \leq 126$和$92 \leq N \leq 230$区中偶偶核素裂变后的裂变碎片质量和总动能分布。重点是超重核区域。为了显示与早期结果的兼容性,计算扩展到包括早期研究的区域。在超重区,$106\leq Z\leq114$和$162\leq N\leq 176$得到一个不对称裂变岛,其中发现重碎片接近$^{208}$ Pb,轻碎片相应地调整。大多数实验观测到的具有$Z > 113 $的超重核的$α$ -衰变链在我们预测的非对称裂变区域中以自发裂变终止。在这些情况下,显著的大不对称性伴随着与测量兼容的低TKE值。
2020-02-10 nucl-th
Pre-neutron emission mass distributions for low-energy neutron-induced actinide fission
根据裂变系统的驱动势,我们提出了一个唯象的裂变势来描述中子诱发锕系元素裂变的中子前发射质量分布。在Skyrme能量密度泛函的核-核势基础上,考虑核的形变,研究了裂变系统的驱动势。根据质量分布峰谷高度的实验数据,研究了势参数的能量依赖性。238 U(n,f)、237 Np(n,f)、235 U(n,f)、232 Th(n,f)和239 Pu(n,f)反应的中子前发射质量分布可以较好地再现。在不可测的入射能量的这些反应的一些预测也提出。
2012-01-15 nucl-th
The contrasting fission potential-energy structure of actinides and mercury isotopes
对于核子数$A$在$228 \lnsim A \lnsim 258$范围内,质子数$Z$在$90\lnsim Z \lnsim 100$范围内的典型锕系核裂变,裂变碎片质量分布是不对称的.对于较轻的系统,已经观察到裂变质量分布通常是对称的。然而,最近的实验表明,$^{180}$ Hg在$^{180}$ Tl上电子捕获后的裂变是不对称的。我们计算的势能面为一个典型的锕系元素核和12个甚至同位素的范围内$^{178}$汞- $^{200}$汞,调查的相似性和差异的锕系元素相比,汞的势能面和在何种程度上裂变碎片的性质,特别是壳结构,涉及到的静态势能面的结构。势能面是在宏观-微观方法中计算的,作为五个形状坐标的函数,超过五百万个形状。表面的结构进行了研究,通过使用的浸没技术。我们确定在5D形状坐标空间中的极小值,鞍点,山谷和山谷之间的山脊的属性。沿汞同位素链的势垒高度和脊的高度和持久性与伸长率的变化显着,并没有表现出明显的连接,可能的碎片壳结构,相反,锕系元素的区域,那里有一个深的不对称的山谷延伸从鞍点的切断。不对称裂变的机制必须是非常不同的轻质子丰富的汞同位素相比,锕系元素区域,显然是无关的碎片壳结构。比$^{192}$ Hg轻的同位素的鞍点被一个明显的脊从一个深的对称谷阻挡。对于较重的汞同位素,脊消失了,我们预期碎片的不对称性在性质上有所不同。
2012-06-15 nucl-th
On The Double And Triple-Humped Fission Barriers And Half-Lives Of Actinide Elements
在考虑邻近能、微观修正和致密颈缩形状的广义液滴模型中,确定了变形核的势能。出现多峰势垒。第三个最小值和第三个最大值存在于特定的出口通道中,其中一个片段接近于魔球核,而另一个则从扁球形到长球形变化。锕系元素的裂变势垒高度和半衰期与实验结果一致。
2006-02-13 nucl-th
Spontaneous fission half-lives of heavy and superheavy nuclei within a generalized liquid drop model
本文系统地计算了铀和氟同位素之间重核和超重核的自发裂变半衰期。在半经验WKB近似下研究了自发裂变过程。势垒是使用广义液滴模型,考虑到核邻近,质量不对称性,唯象配对校正,和微观壳层校正。裂变半衰期的计算采用了宏观惯性质量函数。计算结果与实验数据吻合较好。据预测,许多未知核的半衰期相对较长,如果在实验室合成,足以检测到它们。
2013-02-28 nucl-th
Dynamical approach to heavy-ion induced fission using actinide target nuclei at energies around the Coulomb barrier
为了描述锕系靶核在库仑势垒附近的重离子聚变反应,我们提出了一个结合耦合通道方法和涨落耗散模型的动力学计算模型.该模型考虑到耦合到集体状态的相互作用的核在库仑势垒的渗透和随后的动态演化的核形状从接触配置。在包含朗之万方程的涨落耗散模型中,考虑了初始碰撞时核取向对长形变靶核的影响。在势能面上将聚变-裂变、准裂变和深准裂变分离为不同的朗之万轨道。利用这个模型,我们分析了几种入射能量下$^{34,36}$ S+ $^{238}$ U和$^{30}$ Si+ $^{238}$ U反应中裂变碎片(MDFF)的质量分布.发现$^{30}$ Si+ $^{238}$ U和$^{36}$ S+ $^{238}$ U系统的准裂变时间尺度和裂变碎片在裂变点的形变不同,导致准裂变的质量不对称性不同.
2012-03-12 nucl-th
On the double and triple-humped fission barriers and half-lives of actinide elements
在由广义液滴模型、代数液滴模型壳修正和配对能解析表达式导出的宏观-微观能量范围内,确定了锕系元素区准分子形状路径中的形变势垒。出现双峰和三峰裂变势垒。第二个障碍对应于从单体形状到两个接触的椭圆体的过渡。第三个最小值和第三个峰值,当它们存在时,来自变形碎片中的壳重排。另一个几乎是魔术的形状接近球体。势垒高度与实验结果一致,第二极小值的能量偏高。预测半衰期遵循实验数据趋势。
2004-10-13 nucl-th
Assessing theoretical uncertainties in fission barriers of superheavy nuclei
本文系统地研究了超重元素内裂变势垒高度预测中的理论不确定性问题,给出了一组最新的协变能量密度泛函,这些泛函代表了协变密度泛函理论中的主要泛函类型。它们在基本模型假设和拟合协议方面有所不同。系统和统计的不确定性都被量化,其中前者更大。超重元素的系统不确定性是很大的,它们作为质子和中子数的函数的行为包含很大的随机分量。对锕系元素裂变势垒实验数据的泛函基准可以减少未知超重元素内部裂变势垒的系统理论不确定性。然而,即使这样,它们在离开进行基准测试的区域时平均也会增加。此外,与非相对论方法的结果进行比较,以定义完整的系统的理论不确定性的国家的最先进的模型。即使是以锕系元素为基准的模型,某些超重元素内部裂变势垒高度的差异也达到了$5-6$ MeV。裂变势垒高度的这种不确定性将转化为自发裂变半衰期的巨大(数十个数量级)不确定性。
2017-04-20 nucl-th
True ternary fission of superheavy nuclei
我们发现,由于强壳效应导致两个双魔锡核的三体团簇化,超重核很可能发生真正的三重裂变并形成重的第三碎片(一种新的放射性类型)。在激发态超重核衰变中发现这种现象的最简单方法是在中等质量核与锕系元素靶的低能碰撞中探测到两个具有适当运动学的类锡团簇。对于由重锕系元素核碰撞形成的巨大核系统,三体准裂变过程可能更加明显。在这种情况下,三体团簇化可能会被证明在低能U+U碰撞中检测到两个重合的铅样碎片的实验。
2010-03-15 nucl-th
On the origin of asymmetric fission of actinides
重(锕系)核的核裂变主要导致不对称的质量分裂。如果没有量子壳层,它可以给这些质量不对称的形状提供额外的结合能,原子核将对称地裂变。最强的壳层效应是在球形核中,因此自然地,球形“双魔”${^{132}}$ Sn核(${Z=50}$质子)预计将发挥主要作用。然而,对裂变的系统研究表明,重碎片分布在${Z=52}$到56的周围,这表明${^{132}}$ Sn不是唯一的驱动器。用自然界中观察到的裂变碎片的不同${Z}$值来解释${Z=50}$的强球壳效应一直是一个长期存在的难题。在这里,我们表明,最终的质量不对称的碎片也确定了额外的稳定性八极(梨形)变形,最近已被实验证实周围$^{144}$ Ba(${Z=56}$),壳稳定八极变形的极少数核之一。利用现代量子多体模型的超流体裂变动力学,我们发现,重裂变碎片产生的主要与${52-56}$质子,与显着的八极形变获得裂变的方式。这些有利于非对称裂变的八极形状是由${Z=52}$和56处的变形壳引起的。相比之下,球形的“魔”核对八极形变有很强的抵抗力,八极形变阻碍了它们作为裂变碎片的产生。这些发现可以解释比铅轻的原子核不对称裂变的惊人观察结果。
2019-10-04 nucl-th
Fission properties of superheavy nuclei for r-process calculations
我们计算了一组新的静态裂变性质适合r-过程计算。采用自洽平均场方法,采用Spona-Catania-Paris-Madrid能量密度泛函,计算了超重区3640个核的势能面和集体惯性。裂变路径计算作为四极矩的函数,通过最小化势能和探索八极和十六极变形。自发裂变寿命的评估采用不同的计划集体惯性和振动能量修正。这允许探索的灵敏度的寿命,这些数量连同集体基态能量沿超重景观。我们用统计方法计算了与r过程核合成相关的中子诱导恒星反应速率,并研究了集体惯性的影响。不同的反应通道,包括中子诱导率,自发裂变和α衰变之间的竞争进行了讨论,为典型的r-过程的条件。
2018-03-27 nucl-th
Spontaneous fission half-lives of actinides and super-heavy elements
本研究利用WKB隧穿概率和最小作用积分,结合傅里叶形变参数化及无旋流惯性张量,计算了锕系和超重核的自发裂变半衰期,结果与实验值误差在3个数量级内。
2023-10-17 nucl-th
Modeling survival probabilities of superheavy nuclei at high excitations
本工作从合成新的超重元素的角度出发,研究了高激发态复合超重核的首次机会存活几率。我们的建模的主要特点是采用微观温度依赖的裂变势垒的裂变率的计算。通过一个简单的推导,阐明了Bohr-Wheeler统计模型与虚自由能方法之间的联系,得到了一个新的裂变率公式。选择最佳的模型来再现$^{210}$ Po的实验裂变概率。本文系统地研究了No、Fl、Og和$Z$ =120个复合核的裂变和存活几率。结果表明,超重核的存活概率的不同模型的差异很大,虽然他们是接近的$^{210}$ Po。我们看到,$Z$ =120的第一机会存活概率与F1和Og的第一机会存活概率相当。
2022-05-14 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
Systematic Study of Fission Barriers of Excited Superheavy Nuclei
采用自洽的有限温度Hartree-Fock+BCS(FT-HF+BCS)方法和SkM* Skyrme能量密度泛函,系统地研究了裂变势垒对激发能的依赖关系.对Z在110 ~ 124之间的偶偶超重核进行了计算。为了准确描述裂变路径,三轴和反射非对称自由度的影响已被充分纳入。我们的调查表明,依赖于等熵裂变势垒的激发能随粒子数的变化迅速,指出壳效应的重要性,即使在大激发能的特点的复合核。裂变势垒随激发能下降最快的是N=164周围的变形核和N=184周围的球形核,它们被基态壳效应强烈稳定。对于具有非对称自发裂变的240 Pu和256 Fm核,我们的计算预测了由于静态反射非对称形变的热猝灭,在高激发能下会发生向对称裂变的转变。
2009-04-24 nucl-th
A Nonequilibrium Information Entropy Approach to Ternary Fission of Actinides
锕系元素的三元裂变探测了核在裂变时的状态。光团产生的空间和时间非常接近于分裂点。在非平衡统计算符方法中,从同位素的观测产额给出的信息构造了广义吉布斯分布。利用这个相关的统计算符,根据状态方程的维里展开,计算了考虑激发态和连续关联的产率。质量数为$A \le 10$的团簇可以用温度和化学势的非平衡推广来描述。改进维里展开,在介质中的影响可能成为重要的决定弱束缚态和连续关联的贡献的内在配分函数。产量较大的集群,未能达到这种准平衡形式的相关分布,描述的成核动力学,并推断出约7000 fm/c的鞍-断裂弛豫时间。用反应动力学和维里展开描述的轻带电粒子发射,可以被看作是探测锕系核裂变过程中非平衡时间演化的一个非常重要的工具。
2020-12-29 nucl-th
Have Superheavy Elements been Produced in Nature?
本文讨论了超重元素是否可以通过天体物理快速中子俘获过程在自然界中产生的可能性。为此,我们进行了全动力学网络r-过程计算,假设环境中的中子与种子的比例足够大,以产生超重核。我们的计算包括两组核质量和裂变势垒,并包括所有可能的裂变通道和相关的裂变产额分布。我们的计算产生了A~300的超重核,但衰变的时间尺度为天。
2012-07-14 nucl-th
Fission Barriers of Compound Superheavy Nuclei
裂变势垒对复合核激发能的依赖性影响着重离子聚变合成超重核的存活几率。本文用自洽核密度泛函理论研究了等熵裂变势垒。等温和等熵描述之间的关系被证明。对$^{264}$ Fm、$^{272}$ Ds、$^{278}$ 112、$^{292}$ 114和$^{312}$ 124进行了计算。对于“冷聚变”反应中产生的$^{278}$ 112周围的原子核,我们预测与“热聚变”实验中合成的$^{292}$ 114周围的原子核相比,裂变势垒随激发能的降低更快。这可以用基态温度和鞍点温度之间的差异来解释。在所研究的温度范围内,粒子气体的影响可以忽略不计。
2009-02-27 nucl-th
Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions
在双核系统(DNS)模型的框架下,系统地研究了$^{48}$ Ca诱导的聚变反应中的蒸发剩余激发函数和准裂变质量产额,并与已有的实验数据进行了比较.得到了基于稳定锕系靶的超重核最大产生截面。本文根据锕系同位素靶,系统地分析了超重元素Z=110、112-118产生的同位素趋势。提出了最佳蒸发通道和组合以及相应的激发能。分析了影响产生截面同位素依赖性的可能因素。本文还研究和计算了铀同位素在不同入射条件下形成超重核的过程。
2009-04-20 nucl-th
Systematic investigation on the superheavy nucleus formation in the reactions of $^{48}$Ca, $^{50}$Ti, $^{51}$V and $^{54}$Cr on actinide nuclei
South China University of Technology(华南理工大学);Yangzhou University(扬州大学);Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院近代物理研究所)
通过双核系统模型研究Ca-48、Ti-50、V-51和Cr-54与锕系核反应中超重核形成机制,比较不同质量模型对Z=119和Z=120元素合成的预测
2025-11-23 nucl-th
Probing the structural evolution along the fission path in the superheavy nucleus $^{256}$Sg
采用唯象变形Woods-Saxon势,通过多维势能面计算,预测了超重核$^{256}$ Sg裂变过程中结构性质的演化.计算的$^{256}_{106}$ Sg $_{150}$及其邻居的核变形和裂变势垒,例如,给出了$^{258,260}$ Sg,$^{254}$ Rf和$^{252}$ No的计算结果,并与其它理论结果进行了比较.提供了一系列能量图和曲线,并用于评估相应的形状不稳定性,特别是在三轴$γ$和不同十六极变形(例如,$α_{40}$、$α_{42}$和$α_{44}$)。结果表明,三轴变形有助于核绕过轴向壳的第一裂变势垒。在核能面第一个极小值之后,$γ$和十六极形变自由度可以影响核的裂变路径。此外,微观单粒子结构,配对和科里奥利效应进行了简要的调查和讨论。
2023-01-09 nucl-th
Static Fission Properties of Even-Even Actinides within the Warsaw Macroscopic-Microscopic Model Using Fourier-over-Spheroid Parameterization
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);NAPC–Nuclear Data Section, International Atomic Energy Agency(国际原子能机构 NAPC-核数据处)
利用华沙宏观-微观模型和傅里叶-椭球参数化,研究偶数偶数锕类核的裂变势垒和静态性质,发现钍同位素存在第三洼,而更重的锕类则无。
2025-12-04 nucl-th
Impact of perturbative tensor interactions on the spontaneous fission half-lives of superheavy nuclei
Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学);Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会)
该研究分析Gogny-D1S力中引入的微扰张量项对超重核自发裂变半衰期的影响,发现其降低第一裂变势垒高度,使理论预测更贴合实验数据。
2026-08-13 nucl-th
Static fission properties of actinide nuclei
在微观-宏观Woods - Saxon模型下,计算了已知实验数据的75个锕系核的裂变势垒高度和超形变同质异能最小值的激发能。使用了最先进的方法:在许多变形参数上最小化最小值,在许多变形能量网格上假想水流用于鞍形,包括非轴向和反射不对称形状。我们得到0.82 - 0.94兆电子伏的均方根偏差之间的计算和实验的障碍和0.53兆电子伏的均方根误差超形变极小值(SD)的激发。实验与理论的差异似乎是各种性质的,不容易消除,特别是如果一个人关心一个或两个以上的可观测量。作为一个例子,我们表明,通过加强配对奇数系统可以部分提高协议的障碍,而破坏它的群众。我们还讨论了“钍异常”,并建议其可能的关系,以不同的方式,其中的AC和Th障碍来自实验数据。
2019-10-15 nucl-th
Simulation of fusion and quasi-fission in nuclear reactions leading to production of superheavy elements using the Constrained Molecular Dynamics model
利用约束分子动力学模型研究了导致超重核产生的聚变动力学和反应中准裂变的发生。对核物质状态方程参数的约束是由实验聚变几率导出的。所得到的核物质K 0 = 240 - 260 MeV的不可压缩模量的约束与以前的研究结果一致,使用Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck方程,也与最近的中子星二进制碰撞事件GW 170817的约束。与对称核物质的不可压缩模量不同,对称能密度依赖性的刚性对聚变几率的影响很小。
2019-09-26 nucl-th
Isotope-Resolved Ba and Xe Yields in Actinide Fission and Correlated Heavy--Light Fragment Systematics
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院);Maria Curie-Skłodowska University(玛丽·居里-斯克沃多夫斯卡大学);Tsinghua University(清华大学)
本文通过四维兰格vin框架计算锕系裂变中钡和氙同位素产额,并验证重-轻碎片相关系统的一致性。
2026-02-25 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
Trajectory analysis for fusion path in superheavy-mass region
提出了一种利用涨落耗散模型精确研究超重质量区聚变-裂变机制的有效方法。利用朗之万方程在核形变空间中进行了带摩擦的轨道计算。在$^{48}$ Ca+ $^{244}$ Pu反应中,轨道分为聚变-裂变过程、准裂变过程和深准裂变过程。通过分析每个轨迹的时间演化,清楚地揭示了每个过程的机理,即,解释了为什么在该模型中轨迹采取特征路径。我们讨论,特别是,在何种条件下的融合路径,这是至关重要的讨论合成超重元素的可能性。
2005-02-15 nucl-th
Towards microscopic studies of survival probabilities of compound superheavy nuclei
本文将复合核裂变率和中子发射率的微观方法应用于$^{258}$ No和$^{286}$ Cn。微观框架是基于有限温度Skyrme-Hartree-Fock+BCS计算,其中裂变势垒和质量参数是自洽的温度依赖性。根据虚自由能方法,可以得到从低温到高温的裂变率。中子发射率与表面的中子气体获得。最后,可以在微观上计算超重核的存活几率。微观方法已被广泛使用的统计模型进行了比较。一般来说,裂变率的描述仍然存在很大的不确定性。
2017-09-13 nucl-th
Synthesis of superheavy elements beyond Z=118
在双中心壳模型下研究了超重核的冷裂变/聚变路径,以寻找产生超重核的最佳弹靶组合。用半经典方法估算了裂变/聚变产额。我们预测了几种相对长寿命碎片的非对称组合,它们可用于Z>118的超重核聚变实验。
2008-05-06 nucl-th
Averaged number of prompt neutrons calculus for photo-fission of actinides
本文对232Th、233U、234U、235U、236U、238U、237Np、239Pu和241Am等锕系元素的光裂变瞬发中子平均数随光子能量、质量和电荷的变化进行了经验计算,可用于估算没有或缺乏数据的核素的光裂变平均数。
2016-03-13 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
Fission barriers of two odd-neutron actinide nuclei taking into account the time-reversal symmetry breaking at the mean-field level
背景:长期以来,锕系核裂变势垒的计算主要是在偶偶裂变系统中进行的。在奇核的情况下,计算已被执行仅仅在一个所谓的等填充近似(EFA),而不是一个方法,明确考虑到时间反演破碎性能的平均场水平-和只有一个单粒子配置。目的:我们研究裂变势垒对各种相关构型的依赖性(例如,评估所谓的专门化能量)。此外,我们想评估的相关性作为一个功能的变形的EFA的方法,已经发现了在基态变形。研究方法:在Hartree-Fock加上BCS与自洽粒子阻塞内的计算已经使用SkM* Skyrme有效的相互作用在粒子-空穴通道和在粒子-粒子通道的资历力。在整个裂变路径中施加了轴对称性,而在外部裂变势垒区域中允许破坏本征宇称对称性。结果:势能曲线已确定为六种不同的配置在U-235和四个在Pu-239。计算了内、外裂变势垒以及裂变同分异构阱的一些光谱性质。这些结果与现有数据进行了比较。研究了时间反演破缺平均场对解的影响。结论:一个相当大的配置依赖的裂变势垒(宽度和高度)已被证明。与现有的裂变势垒高度的系统评价已经发现了一个合理的协议。EFA的方法已在发生在外势垒区的大伸长率进行了验证。
2016-12-07 nucl-th
Fission Fragments Mass Yields of Actinide Nuclei
一个新的,快速收敛的傅立叶球体参数化的发展来描述的形状的裂变核:它的伸长,非轴性和左右不对称性和颈部的形成。在宏微观模型下计算了偶偶锕系核的4D势能面。在这种PES上产生的朗之万轨道允许获得裂变碎片的质量和动能产额。还讨论了裂变组态处的电荷平衡和裂变后的中子发射。
2022-10-18 nucl-ex 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
Effects of triaxiality and pairing interaction on fission barriers of actinide nuclei studied by density-dependence relativistic mean-field theory
利用密度相关的相对论平均场论研究了三轴性和对相互作用对锕系核裂变内垒的影响。结果发现,三轴性降低了内部裂变势垒,并提高了许多锕系元素与实验值的一致性。然而,约1-2 MeV的差异,实验值仍然存在一些考虑的核。这种差异可以通过增加BCS配对强度参数进一步变小。在这项工作中,我们证明,调整配对强度是有效的,以再现实验的内部裂变势垒以及“配对转动能”和结合能在一致的方式为核的三轴性的影响,内部裂变势垒是显着的。
2022-08-31 nucl-ex nucl-th
Covariant density functional theory input for r-process simulations in actinides and superheavy nuclei: the ground state and fission properties
在协变密度泛函理论(CDFT)框架下,首次利用$Z=90-120$从两质子到两中子滴线系统地研究了偶偶锕系元素和超重核的基态和裂变性质,并对系统的理论不确定性进行了适当的评估.这些结果为重核r过程模拟,特别是裂变再循环的研究提供了必要的理论输入。四个国家的最先进的全球测试的协变能量密度泛函(CEDFs),即DD-PC 1,DD-ME 2,NL 3 * 和PC-PK 1,代表主要类别的CDFT模型在本研究中。计算了所有这些核的基态形变、结合能、两个中子的分离能、$α$ -衰变$Q_α$值和半衰期以及裂变势垒的高度。在这些物理观测和它们的演变作为质子和中子数的函数的理论不确定性已被量化,其主要来源已被确定。在$Z=120$、$N=184$和$N=258$的球壳闭合和它们附近的单粒子(特别是高$j$)态的结构以及所用CEDF的核物质性质是导致理论不确定性的两个主要因素。然而,不同的物理观测量以不同的方式受到这两个因素的影响。例如,计算的基态变形的理论不确定性主要受前一因素的影响,而裂变垒的理论不确定性则取决于这两个因素。
2020-11-26 nucl-th
Re-investigation of the interplay of fission modes and non-equilibrium fission processes in heavy actinide nuclei 249Bk and 257Md
本研究通过测量249Bk和257Md的裂变碎片质量与角分布,结合GEF和GEMINI++模型计算,揭示了裂变模式相互作用导致的多次机会裂变,并建议考虑K弛豫时间与动态耗散对壳修正的影响以理解裂变动力学演化。
2024-11-11 nucl-ex nucl-th
Superheavy nuclei in microscopic collective Hamiltonian approach: the impact of beyond mean field correlations on the ground state and fission properties
在基于协变密度泛函理论的五维集体哈密顿量中研究了超平均场效应对超重核基态和裂变性质的影响.包含动力学相关性降低了$Z=120$壳层闭合的影响,并诱导了大多数$Z=120$核的大量集体性,否则这些核在平均场水平下是球形的(如在使用PC-PK 1泛函的计算中所见)。因此,它们导致了泛函DD-PC 1和PC-PK 1的预测的实质性收敛,这在平均场水平上是不同的。相反,这两个泛函的预测仍然明显不同的$N=184$核,即使当动力学相关。在PC-PK 1(DD-PC 1)计算中,这些核大多为球形(扁球形)。我们的计算首次揭示了动力学关联对具有软势能面的超重核的内裂变势垒高度的显著影响,在平均场水平下,软势能面的最小值位于球形。这些关联影响的裂变势垒的核,这是在基态在平均场水平变形,以较小的程度。
2019-05-27 nucl-th
Pairing strength in the relativistic mean-field theory determined from fission barrier heights of actinide nuclei and verified by pairing rotation and binding energies
我们研究了BCS对力的强度,它被用作相对论平均场的剩余相互作用,以再现锕系核的内部裂变势垒的高度。结果发现,增加对强度约13%,使再现内裂变势垒更好地在广泛的锕系核。为了避免平均场效应和奇质量效应,引入了对转动能的转动惯量,从而得到了对强度的纯推式,从而验证了这一结果。由此确定的对相互作用也同时改进了对重核结合能的描述。结果表明,在相对论平均场+ BCS理论的指导下,可以获得广泛范围内锕系核的内裂变垒、结合能和配对转动惯量之间的一致图像。
2021-12-16 nucl-ex nucl-th
Fission induced by nucleons at intermediate energies
本文采用最新版本的Liège核内级联模型INCL++,结合两个不同的蒸发裂变程序GEMINI++和ABLA 07,对100 MeV ~ 1 GeV能量范围内质子和中子引起的锕系元素和前锕系元素裂变进行了Monte Carlo计算。为了再现实验裂变截面,通常在可用的(p,f)截面上调整模型参数,并用于预测相同同位素的(n,f)截面。
2014-09-17 nucl-th
Driving Potential and Fission-Fragment Charge Distributions
提出了一种基于裂变系统驱动势描述锕系元素裂变碎片电荷产额的有效方法。考虑到初级裂变碎片在基态的性质,由Skyrme能量密度泛函结合Weizsaecker-Skyrme质量模型,可以快速而明确地得到与碎片产额密切相关的驱动势,它代表了系统在裂变组态附近的势能.该方法能很好地再现一系列锕系元素热中子诱发裂变和自发裂变的裂变碎片电荷分布,特别是电荷分布的奇偶交错。核动力学形变和碎片的配对修正对电荷分布起着重要的作用。
2022-06-16 nucl-th
Pairing and rotational properties of actinides and superheavy nuclei in covariant density functional theory
本文应用推转相对论Hartree-Bogoliubov(CRHB)理论系统地研究了锕系元素和轻超重核的配对和转动性质。有限程Gogny D1 S力的Brink-Booker部分考虑了配对相关。首次在协变密度泛函理论(CDFT)框架下,通过与奇偶质量交错相关的量(如三点$Δ^{(3)}$指标)研究了对性质.对低尾旋时的惯性矩和$Δ^{(3)}$指标的研究表明,在配对通道中Gogny D1 S力的Brink-Booker部分的强度需要衰减。首次在密度泛函理论框架下系统地研究了正常形变下偶偶核和奇质量核的转动性质,发现在大多数情况下实验数据都得到了很好的描述。其中包括转动惯量随自旋的演化、$A\geq 242$核中的带交叉、特定轨道上的粒子对奇质量核转动惯量的影响。通过对$A\leq 240$核带交叉区理论与实验差异的分析,提出了在高自旋时八极形变的稳定性,这一点未包括在本计算中。通过对超形变极小区转动惯量的分析,研究了形变对裂变势垒的演化。通过与NL 1和NL 3 * 参数化的计算结果进行比较,研究了CDFT参数化结果的依赖性。
2013-07-15 nucl-th
Time-dependent generator coordinate method study of mass-asymmetric fission of actinides
基于高斯重叠近似(GOA)的生成坐标方法(GCM),在统一的理论框架下研究了锕系元素核的低能正宇称和负宇称集体态的最小平衡态以及诱导裂变动力学.集体势和惯性张量,在零温度和有限温度下,使用自洽的多维约束相对论平均场(MDC-RMF)模型计算,基于能量密度功能DD-PC 1。在BCS近似中,用有限范围的可分离对力处理配对关联。一个集体四极-八极哈密顿量的特点是零温轴对称变形能面和微扰曲柄惯性张量,被用来模拟低的激发谱。裂变碎片的电荷分布是通过传播的初始集体态的时间与时间相关的GCM+GOA,使用相同的四极八极哈密顿量,但与集体势和惯性张量计算在有限的温度下。$^{228}$ Th、$^{234}$ U、$^{240}$ Pu、$^{244}$ Cm和$^{250}$ Cf的电荷产额与实验结果非常一致,预测的质量不对称性与最近的显微镜研究结果一致,该研究将碎片核的分布(峰值)归因于壳稳定八极形变。
2019-02-25 nucl-th
Does deuteron-induced fission on actinide nuclei prevails over the breakup at low incident energies?
在库仑势垒附近的能量的$^{231}$ Pa $(d,3n)$ $^{230}$ U反应激发函数的分析已考虑到预平衡和化合物核截面校正的总反应截面的氘分裂减少,以及非弹性分裂增强。分析揭示了氘分裂机制的主导地位,不像以前的评估,在这方面的氘引起的裂变过程。
2011-12-08 nucl-ex nucl-th
Actinide crystallization and fission reactions in cooling white dwarf stars
冷却的白矮星(WD)开始结晶时形成的第一批固体预计将大大富含锕系元素。这是因为WD物质的熔点标度为$Z^{5/3}$,且锕系元素具有最大的电荷$Z$。我们估计,这些固体可能富含锕系元素,它们可以支持裂变链式反应。这种反应可能会点燃碳燃烧,并导致热核超新星(SN Ia)中孤立WD的爆炸。我们的机制可能解释超新星Ia与sub-Bracrasekhar喷出物质量和短延迟时间。
2021-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Spontaneous fission of superheavy nucleus $^{286}$Fl
实验测定的超重核$^{286}$ F1的自发裂变半衰期的十进制对数为$\log_{10} T_f^{exp} (s) = -0.632$。提出了一种基于转动惯量和变形能的两个独立表面坐标的函数,采用最佳非对称双中心壳模型计算半衰期的方法。在第一阶段,我们研究静力学。在给定的质量不对称度下,直到大约$η=0.5$,势垒具有两个峰的形状,但是对于较大的$η$,它只有一个峰。接触点形变能与质量不对称性的关系显示了壳效应产生的三个极小值,对应于三种衰变模式:自发裂变、团簇衰变和$α$ ~衰变。在平面$(R,η)$中确定最小作用轨迹,其中$R$是裂变碎片的分离距离,$η$是质量不对称性。我们可以找到一系列的几个轨迹,其中之一给最少的行动。与两个变形坐标$(R,η)$和轻碎片的半径,$R_2$,$R$指数递减的参数化相比,简单的一个,其中$R_2$ ~=常数。后者更接近现实,并提醒我们在核表面的α或集群预形成。
2016-07-14 nucl-th
Skyrme-Rpa Description of Dipole Giant Resonance in Heavy and Superheavy Nuclei
对18个稀土核、4个锕系元素和3条超重元素链(Z=102、114和120)的重核和超重核形变核的E1(T=1)等矢量偶极巨共振(GDR)进行了分析。描述的基础是使用Skyrme力SLy 6的自洽可分离RPA(SRPA)。自洽模型很好地再现了实验数据(能量和宽度)在稀土和锕系元素区域。共振峰能量的趋势遵循从集体模型的估计,表现出偏置的体积模式的稀土同位素和混合的体积和表面模式的锕系元素和超重元素。GDR的宽度主要由Landau碎裂决定,而Landau碎裂又受到形变的强烈影响。的GDR的变形分裂可以贡献约三分之一的宽度和约1 MeV的进一步扩大可以关联到超出平均场描述的机制(逃逸,耦合与复杂的配置)。
2008-05-30 nucl-th
Potential energy surfaces of superheavy nuclei
本文在Skyrme-Hartree-Fock方法和相对论平均场模型的框架下,研究了超重核258 Fm,264 Hs(Z = 112,N=166),(Z=114,N=184)和(Z=120,N=172)的势能面结构.我们比较得到的结果与一个有代表性的参数化的每个模型是成功地描述超重核。我们发现系统的变化相比,在铀区域的重核的势能面:没有足够稳定的裂变异构体了,三轴配置的重要性,以降低第一势垒消失,和不对称的裂变路径竞争到相当小的变形。比较两种模型,结果表明相对论平均场模型给出的裂变势垒一般较小。
1999-02-23 nucl-th