Fission barriers and probabilities of spontaneous fission for elements with Z$\geq$100
本文简要评述了偶偶超重核裂变势垒和裂变半衰期的计算方法和结果。本文讨论了以下方法的一致性:基于对液滴模型进行壳修正的宏观-微观方法,以及基于Hartree-Fock-Bogoliubov方法自洽计算Skyrme和Gogny型微观能量密度泛函的方法。在Hartree-Fock-Bogoliubov曲柄近似中计算质量参数。本文的一小部分是关于核裂变动力学的。我们还讨论了Skyrme泛函应用于$^{266}$ Hs裂变路径的关键属性的预测能力。它适用于标准技术的误差估计的框架内的$χ^2$分析。
2015-03-05 nucl-th
A Bayesian Analysis of Nuclear Deformation Properties with Skyrme Energy Functionals
本文利用高斯过程构建核密度泛函理论模型的仿真器,以量化并传播裂变相关核形变理论预测的统计不确定性,解决DFT计算成本高昂的挑战。
2020-06-04 nucl-th
Properties of superheavy isotopes Z=120 and isotones N=184 within the Skyrme-HFB model
用HFB方法研究了偶偶超重核$Z$ =120和$N$ =184的核性质.在这个模型中,我们检查变形能表面和两个路径裂变:反射对称路径与拉长的裂变碎片(sEF)和反射不对称路径对应于拉长的裂变碎片(aEF)。此外,我们还探讨了具有环形核密度分布的超大扁形变区域的能量面。虽然环形$Z$ =120同位素和$N$ =184同位素的能量表面不具有无角动量的能量最小值,但对于许多围绕对称轴具有特定角动量的超重核,出现局部能量最小值(环形高自旋异构态)。我们从理论上确定了$^{302}$和$_{184}$、$^{302}120_{182}$、$^{306}120_{186}$和$^{306}122_{184}$的环形高自旋异构体的位置。
2018-01-03 nucl-th
Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov mass models on a 3D mesh. IIb. Fission properties of BSkG2
本研究拓展了基于Skyrme型能量密度泛函的BSkG2核结构模型框架,通过系统考虑多种对称性破缺,以高精度实现了45种锕系核裂变势垒与已知核质量的同时描述,为大规模核结构研究提供了可靠工具。
2023-05-08 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
Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov mass models on a 3D mesh: II. Time-reversal symmetry breaking
基于核能密度泛函的模型可以在具有微观基础的单个框架中提供对数千个核的大量可观测量的访问。这样的模型可以与更多唯象方法的准确性相媲美,但这样做需要将参数调整到数千个核质量。为了保持这种大规模的拟合可行,通常对核构型施加几个对称性限制。一个这样的例子是时间反演不变性,这通常是通过相等填充近似(EFA)强制执行的。在这里,我们解除这一假设,使我们能够访问的自旋和电流密度的基态的奇质量和奇-奇核,并有助于通过所谓的“时间奇”的总能量的核。我们在这里提出了基于Skyrme的BSkG 2模型,其参数被调整到基本上所有已知的核质量,而不依赖于EFA,改进了我们早期的工作[G.斯坎普等人,EPJA 57,333(2021),arXiv:2011.07904]。除了基态性质外,我们还在参数调整中加入了锕系元素核裂变势垒的信息。由此产生的模型实现了均方根(rms)偏差(i)0.678 MeV的2457已知的质量,(ii)0.027 fm的884测量的电荷半径,(iii)0.44 MeV和0.47 MeV,分别为45参考值的初级和次级裂变势垒的锕系元素核,(iv)0.49 MeV的28个裂变异构体激发能。我们限制自己在这里描述的模型和研究的影响,解除EFA的基态属性,如结合能,变形和配对,推迟裂变的详细讨论即将到来的文件。
2022-08-12 nucl-th
Density Functional Theory Approach to Nuclear Fission
采用Skyrme核能密度泛函理论(DFT)对锕系元素中子诱发裂变进行了模拟。本文着重于该理论的数值实现。特别是,它报告了领导级计算机上DFT代码开发的最新进展,并详细分析了DFT求解器用于近断裂计算的数值精度。
2013-01-20 nucl-th
Do Skyrme forces that fit nuclear matter work well in finite nuclei?
Skyrme力参数化,最近发现已经通过了一系列的限制有关的核物质属性的短名单进行了分析,他们的能力,在有限的核数据再现。我们分析了结合能,同位素位移和裂变势垒。我们发现,部队的子集没有共同的能力,复制(或以其他方式)有限核的属性,尽管通过广泛的范围内的核物质的限制。
2012-10-04 nucl-th
Thermal effects on the Fission Barrier of neutron-rich nuclei
讨论了丰中子核在高激发态的γ过程位上的裂变势垒高度,它是由β衰变或中子俘获过程引起的。我们特别研究了裂变势垒高度对温度的敏感性,包括从超流到正常流体相的成对相变的影响。为此,我们使用有限温度Skyrme-Hartree-Fock-Bogolubov方法与零程配对相互作用。我们还讨论了裂变衰变率的温度依赖性。
2008-07-23 nucl-th
Nuclear density-functional theory and fission of super-heavy elements
本文综述了超重元素裂变性质的自洽平均场模型预测,重点介绍了广泛使用的Skyrme-Hartree-Fock(SHF)方法。我们简要解释的理论工具:SHF模型,模型参数的校准与统计分析的不确定性和相关性,以及所涉及的裂变寿命的计算。我们提出了一个概述的裂变稳定性相比,其他衰变通道在整个景观的SHE深入到$r$过程域。主要重点在于详细讨论最终决定裂变性质的各种成分。主要的结果是,裂变是一个复杂的过程,探讨了许多不同的影响,几乎相等的份额,基本的整体性质(也称为液滴模型参数),配对强度,壳效应。%
2017-10-16 nucl-th
Fission barriers in neutron-proton isospin plane for heavy neutron-rich nuclei
讨论了重丰中子核裂变势垒对二维中子-质子四极面上裂变路径的敏感性。为此,我们使用约束Skyrme-Hartree-Fock + BCS方法,并检查与三个约束运营商,即中子,质子和质量四极子运营商获得的裂变势垒的差异。我们研究了与r-过程核合成有关的从丰质子到丰中子铀同位素的$^{220}$ U、$^{236}$ U和$^{266}$ U,%。我们发现,即使对于丰中子核,三种约束算符的裂变势垒高度也几乎相同,这表明通常用质量四极算符计算裂变势垒的方法是合理的.我们还讨论了质子和中子形变参数沿裂变路径的差异。
2008-02-19 nucl-th
Pairing properties of superheavy nuclei
用Skyrme-Hartree-Fock+BCS方法研究了N=184的偶偶超重同位素的配对性质.在粒子-空穴通道中,我们采用Skyrme能量密度泛函SLy 4,而在粒子-粒子通道中,我们采用具有不同密度依赖形式的资深对力和零程δ相互作用。我们的结论是,计算的静态裂变轨迹弱依赖于特定形式的δ-配对相互作用。我们还研究了三轴性对内部裂变势垒的影响,并发现了一个相当强的Z依赖的效果。
2006-11-20 nucl-th
Misfits in Skyrme-Hartree-Fock
在Skyrme-Hartree-Fock(SHF)方案的背景下,我们非常简要地解决了五个关键点:1)不可能将其视为相互作用,2)相关校正的可能不一致,例如,质心修正,3)在轻核和重核中同时描述巨偶极共振(GDR)的问题,4)超重元素(SHE)结合能外推的缺陷,和5)当去最重的SHE时裂变寿命的不适当的趋势。虽然前两点有更多的形式偏见,其他三点有实际意义,并等待解决。
2010-01-29 nucl-th
Microscopic study of 240Pu, mean-field and beyond
以Pu 240为例,讨论了角动量投影和组态混合对大变形重核性质的影响。从一个自洽模型使用Skyrme相互作用,我们分析了由此产生的变形能的修改,裂变势垒高度,与裂变异构体的超变形最小值的激发能,正常变形和超变形的最低转动带的结构,以及相应的四极矩和跃迁矩。我们目前的结果与Skyrme相互作用SLy 4和SLy 6,这有轻微不同的表面张力。
2004-09-02 nucl-th
Fission properties for r-process nuclei
我们提出了一个系统的裂变势垒和裂变寿命的超重元素(SHE)的整个景观,即与Z>100的核。裂变寿命也与α衰变半衰期进行了比较。该调查是基于自洽的描述Skyrme-Hartree-Fock(SHF)的方法。各种不同的SHF参数化的结果进行了比较,探讨预测的鲁棒性。用四极子约束的SHF方法计算了裂变路径。裂变寿命的计算考虑了裂变路径上大振幅集体动力学的关键因素,如自洽的集体质量和适当的量子修正。我们讨论了发生在SHE领域的裂变景观的不同拓扑结构(对称与非对称裂变,三轴裂变,双峰裂变,非对称基态的影响)。探测区域深入到富含中子同位素的区域,因为它们预计将在天体物理过程中产生。
2011-12-05 nucl-th
Perturbation Scheme for the Effective Nuclear Force
基于系统的Hartree-Fock+BCS计算,提出了一种新的微扰方案来修正现有的Skyrme型有效核力.如何更好地描述重核裂变性质一直是人们关注的问题。为了更准确地反映核介质对裂变势垒高度的影响,对两个典型的Skyrme参数集(SkM ~* 和SLy ~ 4)进行了修正。通过与实验结果的比较,计算出的裂变势垒高度提高了近90 $\%$。
2019-09-15 nucl-ex nucl-th
Global analysis of Skyrme forces with higher-order density dependence
Skyrme力中的密度依赖项是必不可少的,它模拟了低动量两体相互作用之外的三体和多体相互作用。我们推测,一个单一的密度项可能是不够的,一个高阶密度依赖项被添加。目前的工作调查高阶密度依赖性的基础上扩展UNEDF 0和SkM* 力的影响。给出了核质量和电荷半径的整体描述。因此,扩展UNEDF 0力给出了1.29 MeV的结合能的全局均方根误差。研究了对裂变势垒和状态方程的影响。讨论了改进Skyrme力的前景,包括整体质心修正和Lipkin-Nogami配对修正。
2018-04-28 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
Fission dynamics within time-dependent Hartree-Fock: deformation-induced fission
背景:核裂变是重核中一种复杂的大振幅集体衰变模式。裂变的微观密度泛函研究以前集中在绝热方法的基础上的约束静态计算忽略动态激发的裂变核,和子产品。目的:以核素$^{240}$ Pu为例,探讨动态平均场方法描述裂变势垒外快裂变过程的能力。研究方法:基于Skyrme相互作用的含时Hartree-Fock计算用于计算非绝热裂变路径,从静态约束Hartree-Fock计算开始。动力学状态的性质被解释为它们的集体运动的性质。裂变产物的性质进行了比较的数据。结果:母核约束开始动态演化的变形小于裂变势垒表现出巨共振型行为。那些刚越过势垒开始探索大幅度运动,但不裂变,而那些开始超越两个碎片的途径跨越裂变到最终状态,根据确切的初始变形不同。结论:含时Hartree-Fock能对快裂变给出很好的定性和定量描述,只要它是从充分变形的状态开始的。
2015-11-03 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
Fission life-time calculation using a complex absorbing potential
本文以~(258)Fm裂变为模型,比较了半经典近似和复吸收势下的全量子计算。势垒是用约束Skyrme HF+BCS理论得到的。两种方法计算的寿命基本一致,仅相差25%。
2015-12-28 nucl-ex nucl-th
Microscopic Calculation of Fission Product Yields for Odd-Mass Nuclei
针对奇质量核裂变处理复杂的问题,本文利用含 Skyrme 泛函的 HFB 阻塞方法计算奇质量铀同位素形变,并基于裂变核自旋分布提出严格预测电荷与质量分布的方法。
2022-12-21 nucl-th
Symmetry-unrestricted Skyrme mean-field study of heavy nuclei
鉴于最近的实验发展,越来越多的注意力被投入到有关的旋转激发奇异的内禀核配置,往往缺乏对称性,目前在大多数核的核现象。例子包括具有非零八极矩的配置。为了描述这种状态,我们已经开发了一个新的计算机代码来解决自洽的平均场方程,能够使用大多数今天的有效Skyrme相互作用和坐标空间工作。我们报告MOCCa的发展,一个代码的基础上相同的原则,EV 8,但提供用户个人控制的许多对称性假设。此外,EV 8的HF+BCS配对处理已经推广到Hartree-Fock-Bogoliubov转化的完整机制。我们以$^{226}$ Ra的静态裂变垒为例进行讨论,使用最近一系列的Skyrme参数化SLy 5 s 1至SLy 5 s 8,为该地区的扩展研究做准备。
2016-12-05 nucl-th
Axially deformed solution of the Skyrme-Hartree-Fock-Bogolyubov equations using the transformed harmonic oscillator basis (III) hfbtho (v3.00): a new version of the program
我们描述了新版本3.00的代码HFBTHO,解决了核Hartree-Fock(HF)或Hartree-Fock-Bogolyubov(HFB)问题,通过使用圆柱变换变形谐振子基。在新版本中,我们实现了以下功能:(i)粒子-空穴和粒子-粒子通道中的Gogny力;(ii)在微扰转动近似下的核集体惯性计算;(iii)裂变碎片电荷的计算;质量和变形的基础上确定的颈部(iv)正则化的零程配对力(v)计算的本地化功能(vi)用于大规模质量表计算的MPI接口。
2017-04-12 nucl-th
Two-center harmonic oscillator basis for Skyrme-DFT calculations (I): formalism and Proof of Principle
本文提出在Skyrme-DFT计算中采用双中心谐振子基并精确处理库仑交换项,以高效描述核裂变与熔合组态,并在hfodd中实现和验证。
2025-06-14 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
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
Comparison of Yields of neutron rich nuclei in Proton and Photon induced $^{238}$U fission
本文对锕系元素特别是$^{238}$ U的质子和韧致辐射裂变进行了比较研究。从理论上探讨了质子和光子诱发裂变的$^{238}$ U裂变碎片的相对质量分布。计算了产物的积分产额和电荷分布,并与核合成中r过程产生的核进行了比较。在中等质量范围内的对称裂变模式的一些r-过程的核被发现产生几乎两个数量级以上的质子诱导裂变比光裂变,虽然其余的富中子核在非对称模式中产生的比例相当的过程。
2016-08-18 nucl-th
Fission barriers of neutron-rich and superheavy nuclei calculated with the ETFSI method
用ETFSI方法计算了近2000个奇异核的裂变能垒,其中包括所有与r过程有关的丰中子核(A=318)和N=184附近的超重核(Z ≤ 120)。我们的计算是用Skyrme力SkSC 4进行的,SkSC 4是在ETFSI-1质量拟合中确定的。对于N=184的缺质子核,我们发现势垒比以前认为的要高得多,这表明r过程路径可能会继续到质量数远超过300。对于超重核,我们通常发现势垒高度为6-7 MeV。
2000-10-27 astro-ph nucl-th
Further explorations of Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov mass formulas. IX: Constraint of pairing force to $^1S_0$ neutron-matter gap
在我们的Skyrme-HFB质量模型系列的最新版本HFB-16中,我们引入了一个新的特征,即要求接触对合力在每个密度下再现中子物质的$^1S_0$对隙,这是用真实的核子-核子力在微观计算中确定的。我们保留了早先对Skyrme力的限制,即再现中子物质的能量-密度曲线,以及在饱和密度下对称无限核物质中具有$0.8M$的等密度有效质量;我们还保留了最近采用的滴库仑交换装置。此外,集体运动的假能量的修正项具有一种已知的有利于裂变势垒的形式,这种形式与实验非常一致。尽管对有效力有额外的限制,我们还是比任何其他平均场模型更好地拟合了质量数据,用$N$和$Z \ge$ 8测量的2149个原子核质量的均方根误差已经降低到0.632 MeV;对于最富中子的原子核来说,这种改进尤其引人注目。此外,事实证明,即使没有灵活性在所有剩余的配对力,光谱配对间隙,我们发现表明,在良好的协议与实验的水平密度应该得到。因此,这种新的力特别适合于天体物理学的应用,如恒星核合成和中子星壳。
2008-09-02 nucl-th
Time-dependent density functional theory study of induced-fission dynamics of $^{226}$Th
该研究利用基于 TDDFT 的微观有限温度模型,模拟 $^{226}$Th 从鞍点到断点的等熵诱发裂变动力学,揭示耗散、碎片激发、局部温度演化及碎片间纠缠。
2024-09-10 nucl-th
Isotopic Yields and Isoscaling in Fission
本文提出了一个简单的模型来研究二元裂变碎片的同位素产额。对于一个给定的电荷分配的峰值和宽度的同位素分布的研究与液滴模型和壳修改。Isoscaling的基础也进行了探讨。对称能在分布和等标度行为中起主导作用。在液滴模型的上下文中预测的系统的增加的等标度参数,$α$,与碎片元素的质子数。壳修正引起的偏差进行了探讨。
2003-11-21 nucl-ex nucl-th
Skyrme-Rpa Description of Spin-Flip M1 Giant Resonance
在Skyrme能量泛函的基础上,在无规相位近似的框架下研究了自旋翻转M1巨共振。使用八个Skyrme参数化(SkT 6、SkM*、SLy 6、SG 2、SkO、SkO '、SkI 4和SV-bas)的代表性集合。考虑了轻和重、球形和变形核($^{48}$ Ca、$^{158}$ Gd、$^{208}$ Pb和$^{238}$ U)。计算结果表明,自旋密度在形成光谱的集体位移中起着至关重要的作用。集体位移和自旋轨道分裂的相互作用决定了描述的质量。所考虑的Skyrme参数化都不能同时描述闭壳层和开壳层核的M1强度分布。发现问题出在质子和中子自旋轨道分裂的相对位置上。需要涉及张量和等矢量自旋轨道相互作用。
2009-07-06 nucl-th
Microscopic Spin-Parity Distributions of Fission Fragments
Université de Toulouse, CNRS/IN2P3, L2IT(图卢兹大学);University of Zagreb, Faculty of Science, Department of Physics(萨格勒布大学理学院);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室)
研究热中子诱发²³⁹Pu裂变中碎片的自旋-宇称分布,在含时Hartree-Fock-Bogoliubov框架内同时投影角动量、粒子数和宇称,发现动力学对破裂影响宇称分布,结果与统计退激模型假设不同,对碎片衰变建模有潜在意义。
2026-07-28 nucl-ex nucl-th
Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov mass models on a 3D mesh: IV. Improved description of the isospin dependence of pairing
提出最新 Brussels-Skyrme-on-a-Grid 模型 BSkG4,改进了不对称核物质中的 $^1S_0$ 核子配对间隙处理,在保持原子质量等性质高精度的同时,提升了配对相关性质描述,对 $r$-过程核合成及中子星天体物理现象研究具有重要意义。
2024-11-13 astro-ph.HE nucl-th
Systematics of fusion probability in "hot" fusion reactions
系统地研究了导致超重核合成的“热”聚变反应中的聚变几率。除了壳修正外,准裂变势垒也影响着稳定岛周围超重核的形成。基于Skyrme能量密度泛函得到的准裂变势垒高度,我们提出了一个描述聚变几率的解析表达式,用它可以很好地再现蒸发剩余截面的测量结果.同时,还研究了合成新元素119和120的一些特殊聚变反应。在入射道库仑势垒附近,~(50)Ti +~(249)Bk的蒸发剩余截面约为10- 150 fb。对于用射弹54 Cr和58 Fe合成元件120的聚变反应,截面下降到几个飞靶,这似乎超出了可用设施的限制。
2011-12-28 nucl-th
Microscopic description of cluster decays based on the generator coordinate method
\noindent \textbf{Background:}虽然已经开发了许多核裂变的唯象模型,但对裂变的微观理解仍然是核物理中最具挑战性的问题之一。\noindent \textbf{Purpose:}我们研究了生成坐标方法(GCM)作为重核团簇放射性的微观理论的适用性。重核团簇放射性可以看作是一种具有大质量不对称性的裂变,即介于裂变和$α$衰变之间的现象。\noindent基于伽莫夫理论,我们用GCM估算团簇的形成几率,用势模型估算库仑势垒的穿透率。为此,我们采用Skyrme相互作用和解决的一维Hill-Wheeler方程的质量八极场。我们还考虑到使用BCS波函数构造的配对相互作用的强度增加的配对相关的动力学效应。\noindent我们将这个方案应用于$^{222}$ Ra的簇衰变,即,$^{222}$ Ra $\to^{14}$ C+ $^{208}$ Pb,以表明实验衰变率可以在大约两个数量级内再现。我们还简要地讨论了$^{228}$ Th和$^{232}$ U核的团簇放射性。对于这些锕系核,我们发现,目前的计算再现衰变率具有相同的数量级和两个或三个数量级内,分别。\noindent本文提出的方法为描述重核的微观团簇衰变提供了一种有希望的途径。
2022-02-25 nucl-th
Efficient method for estimation of fission fragment yields of r-process nuclei
$\textbf{Background}$所有比铁重的元素中有一半以上是由快速中子俘获过程(或r过程)产生的。在中子非常丰富的天体物理条件下,例如在中子星的潮汐喷出物中发现的那些,核裂变决定了r过程的终点,裂变碎片产率塑造了$110\le A \le 170$核的最终丰度。因此,对于重元素核合成的建模来说,居住在核景观中中子非常丰富的区域的数百个核的裂变碎片产率的知识是至关重要的。$\textbf{Purpose}$在这项研究中,我们提出了一个模型,用于快速计算裂变碎片产额的基础上的概念,壳稳定prefragments定义的帮助下的核子定位功能。$\textbf{Methods}$为了生成真实的势能面和核子局域化,我们应用Skyrme密度泛函理论。通过统计模型得到了颈核子在两个前碎片中的分布。$\textbf{Results}$我们通过研究$^{178}$ Pt、$^{240}$ Pu、$^{254}$ Cf和$^{254,256,258}$ Fm的裂变产额对该方法进行了基准测试,并表明它令人满意地解释了实验数据。然后,我们预测$^{254}$ Pu和$^{290}$ Fm作为裂变核的两个代表性的情况下,预计显着的贡献,在r-过程中发生的中子星合并核合成。$\textbf{Conclusions}$提出的框架提供了一个有效的替代微观方法的基础上的系统在一个空间的集体坐标的所有方式切…
2020-06-22 astro-ph.HE nucl-th
The impact of the surface energy coefficient on the deformation properties of atomic nuclei as predicted by Skyrme energy density functionals
在核能密度泛函(EDF)方法的框架下,许多核现象都与内禀态的形变有关。它们的精确建模依赖于对核结合能随形变的变化的正确描述。对变形能的两个最重要的贡献源于与单粒子态谱相关的壳效应和核物质的可变形性,这可以由依赖于模型的表面能系数a_{surf}表征。本研究的目的是通过微调其变形特性来提高核EDF的整体性能,其目的有三个。首先,分析a_{surf}的系统变化对原子核性质的影响;其次,确定可安全地用于缩小a_{surf}的适当值范围的可观测量,以在未来的参数拟合中成为目标;第三,分析a_{surf}与核EDF的其他性质的相互依赖性。各种各样的变形核的相关观测值的结果与a_{surf}的值相关的自洽平均场计算与一组专门建造的SLy 5sX参数化的Skyrme EDF。三个主要结论是:正如现有参数化的性能所预期的那样,人们明显倾向于选择一个相对较低的a_{surf}值;表面能的同位旋依赖性也需要进一步微调,以便描述整个原子核图的趋势;裂变势垒和超形变态的同时描述需要更好地描述单个-粒子谱[Note:由于arXiv的长度限制,摘要已被缩写。见论文全文摘要]。
2019-04-25 nucl-th
Suppression of genuine tripartition in heavy nuclei: A self-consistent perspective
本文采用Hartree-Fock加BCS自洽方法研究重核三分裂,发现三分裂因与主导二分裂变竞争而受动力学抑制,基于Langevin模型估算其概率极低,证明仅靠量子隧穿不足以评估该现象。
2025-06-27 nucl-th
Skyrme-Hartree-Fock-BCS approach to $^{229m}$Th and neighboring nuclei
本文在自洽Skyrme Hartree-Fock加BCS框架内,利用SIII参数化重现了$^{229m}$Th同核异能态的自旋宇称与能级接近性,并预测了相关观测量,揭示了低能同核异能态形成的微观机制。
2024-08-20 nucl-th
How nuclear jets form and disintegrate into clusters in heavy-ion collisions
在费米能的重离子碰撞中,可以探索的最极端的变形是核物质的准直流,这让人想起喷流动力学。从微观物理学到宇宙学尺度,喷流是相当常见的拓扑结构。在核物理学中,开创性的工作集中在这些结构的分裂,导致早期的核裂变模型类比于粘性液体中的液滴形成;这种观点成为通过类比瑞利不稳定性来解释表面能量效应和表面不稳定性的象征。通过基于Boltzmann-Langevin方程的动力学方法,很好地适应了非平衡条件,我们探讨了核喷流可能出现在重离子碰撞从不同的条件下比那些导致裂变或颈部碎裂,他们可以从机制,几乎无关的凝聚力的属性。
2019-02-17 nucl-th
Nuclear energy density optimization: Large deformations
在Hartree-Fock-Bogoliubov理论的框架内,利用新近发展的基于模型的无导数优化算法POUNderS,确定了一个新的适用于强拉长核研究的类Skyrme能量密度.在最优解的灵敏度分析揭示了在大变形状态的重要性,在驱动参数化的功能。与实验数据的质量和分离能,实现与以前的参数化UNEDF 0,在很大程度上保持良好的协议。此外,新的能量密度UNEDF 1对240 Pu及其邻近核的裂变势垒给出了更好的描述。
2012-01-20 nucl-th
Microscopic phase-space exploration modeling of $^{258}$Fm spontaneous fission
我们证明了在$^{258}$ Fm自发裂变后的原子核总动能(TKE)可以很好地通过对原子核通过裂变势垒后所探索的量子集体相空间的简单假设来再现。假设能量守恒和相空间探索根据随机平均场方法,生成一组初始密度。每个密度,然后演变的时间使用核的时间依赖的密度泛函理论。这种方法超越了平均场,允许自发对称性破缺以及更广泛的动力学相空间探索,导致集体空间中更大的波动。计算了总的动能和质量分布。裂变过程中的新信息:裂变时间的波动,TKE和子核的集体变形之间的强相关性,以及前和后裂变粒子发射,得到。
2017-03-21 nucl-ex nucl-th
Microscopic analysis of induced nuclear fission dynamics
利用含时生成坐标方法(TDGCM)和含时核密度泛函理论(TDDFT)相结合的微观框架,研究了低能诱导裂变的动力学.虽然前者提出了一个完全量子力学的方法,将整个裂变过程描述为集体自由度的绝热演化,但后者通过将核子独立地传播到裂变和超越裂变来模拟裂变最后阶段的耗散动力学。结合这两种方法,基于相同的核能密度泛函和对相互作用,我们对$^{240}$ Pu诱导裂变的电荷分布、产额和总动能进行了计算.对于鞍-裂相,沿形变能面上的外裂变势垒外的等能曲线选择一组TDDFT演化的初始点,并使用TDGCM计算集体波函数在不同时间到达这些点的概率。用这两种方法计算了裂变观测值,并与现有数据进行了比较。讨论了引入量子涨落(TDGCM)和单体耗散机制(TDDFT)的相对优点。
2022-04-20 nucl-ex nucl-th
Non-empirical shape dynamics of heavy nuclei with multi-task deep learning
本文提出基于多任务深度学习与密度泛函理论结合的方法,提取非唯象集体坐标,成功以113 keV误差再现铀-236核形状能量,证明传统多极矩不足以描述重核形状动力学。
2023-10-18 nucl-th physics.data-an
Applications of Skyrme energy-density functional to fusion reactions for synthesis of superheavy nuclei
本文将Skyrme能量密度泛函方法推广到研究大质量重离子聚变反应。基于所得到的势垒和参数化的势垒分布,系统地研究了许多重离子熔合反应的熔合(俘获)激发函数。在$Z_1Z_2<1200$参与的76个聚变反应中,有92%的反应在势垒附近和势垒以上的能量处的聚变截面与实验值的平均偏差小于0.05。对于大质量核聚变反应,如$^{238}$ U诱导反应和$^{48}$ Ca+ $^{208}$ Pb的俘获激发函数都得到了很好的再现。用参数化势垒分布研究了反应物中结构效应对俘获截面的影响。通过比较双幻核$^{48}$ Ca与$^{32}$ S和$^{35}$ Cl诱导的反应,探讨了双幻核$^{48}$ Ca诱导反应的俘获激发函数中的“类阈值”行为,研究了复合核俘获截面与激发能之间的最佳平衡.最后,进一步研究了$^{36}$ S,$^{37}$ Cl,$^{48}$ Ca和$^{50}$ Ti轰击$^{248}$ Cm,$^{247,249}$ Bk,$^{250,252,254}$ Cf和$^{252,254}$ Es的融合反应,以及这些反应导致的Z=120,N=182的相同复合核。这些反应的计算结果对于寻找合成超重核的最佳熔合组态和合适的入射能量是有用的。
2006-09-18 nucl-th
Isomeric states of fission fragments explored via Penning trap mass spectrometry at IGISOL
研究使用 JYFLTRAP Penning 阱和相位成像离子回旋共振技术精确测量多种裂变碎片及其同质异能态质量,首次确定部分激发能并与核模型计算比较。
2025-01-09 nucl-ex nucl-th
Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov mass models on a 3D mesh: III. From atomic nuclei to neutron stars
本研究提出核结构模型BSkG3,通过纳入高密度核物质约束、微观配对处理及扩展Skyrme泛函,兼顾中子星极端密度与原子核性质,提升了核质量、半径及裂变势垒的计算精度,适用于核天体物理研究。
2023-10-06 nucl-ex nucl-th
Magnetization of a neutron plasma with Skyrme and Gogny forces in the presence of a strong magnetic field
本文在非相对论Brueckner-Hartree-Fock近似的框架下,研究了有限密度和温度下纯中子等离子体中的一些物理量。我们使用Skyrme和Gogny力来描述这样的中子等离子体和研究的主要差异,出现在这两个有效的参数化的核相互作用时,一个强磁场在气体中诱导永久磁化。在密度-温度参数空间中研究了中子等离子体中存在非零永久自旋极化。我们发现,对于中等温度和在低密度范围内的密度$\approx 0.5ρ_0$两个参数化预测,随着密度的降低,越来越强的磁化是允许的。在$0.5 ρ_0 \lesssim ρ\lesssim 3 ρ_0$范围内,存在近似恒定的极化,其可以与最大允许内部磁场$B \approx 10^{18}$ G的$\approx 12%$一样大。对于更高的密度有一个显着的差异,在极化趋势其次是Skyrme和Gogny部队。虽然前者预测了铁磁相变,但Gogny力阻止它将磁化强度保持在5%以下。
2008-02-20 astro-ph nucl-th
Bulk properties of rotating nuclei and the validity of the liquid drop model at finite angular momenta
在所谓的扩展的量子-费米方法中,利用Skyrme SkM* 有效力,对212个原子核在0 ~ 80 \hbar范围内的所有偶角动量I进行了自洽的半经典计算,研究了相关液滴模型参数与I的关系。后者是通过分别拟合强相互作用、直接库仑能和交换库仑能的计算值得到的。这样获得的理论数据基础,已允许作出粗略的定量评估的变化与I的通常的体积和表面能参数的\sim 30-40 \hbar的自旋。由于表面能和库仑能的组合变化,已经表明这种I依赖性导致非常重的核的裂变稳定性的显著增强,从而部分地平衡了由于离心力引起的众所周知的不稳定性。
1999-05-10 nucl-th
Nuclear shell effect and collinear tripartition of nuclei
从理论上探讨了$^{252}$ Cf自发裂变时形成质量相当的三种反应产物的可能性。本工作的目的是研究导致JINR的FOBOS小组同时观测到质量为$M_1=$ 136-140和$M_2=$ 68-72的反应产物的机理。在反应$^{235}$ U(n $_{\rm th}$,fff)中观察到了相同类型的三元裂变衰变。在组成核的质量和电荷数变化范围较宽的情况下,计算了形成共线核链的三元体系的势能面。对$^{252}$的三重分配的PES结果表明,我们具有形成$^{68-70}$ Ni与$^{130-132}$ Sn和缺失$^{48-52}$ Ca质量组合的碎片的有利动力学条件.
2014-11-17 nucl-th
Study of Decay Modes in Transfermium Isotopes
在transmium核的未知领域,相对论平均场(RMF)理论已被应用于探测衰变模式,包括$α$ -衰变,自发裂变(SF),和较少探索的弱衰变。对101 $\leq$ Z $\leq$ 109的这些衰变模式进行了同等基础的分析,结果发现,几种同位素的弱衰变半衰期确实相当。我们的预测的衰变模式和半衰期与现有的实验衰变模式和半衰期以及其他一些理论的结果非常一致。在$α$、$β^+$ /EC、$β^-$和SF中,预计最可能的衰变模式及其在广泛的奇核和偶核范围内的半衰期将为未知领域提供新的视角。
2020-10-18 nucl-th
Nucleon localization function in rotating nuclei
背景:电子定域函数最初被引入来可视化分子中的键结构。它成为描述原子、分子和固体中电子构型的有用工具。在核物理中,核子定域函数(NLF)已被用来描述轻核中的团簇、中子星内壳中裂变阶段的碎片形成和团簇形成。目的:利用NLF研究快旋转的核反应。方法:将NLF推广到核旋转的情形。扩展的表达式包括时间偶和时间奇的局部密度。由于电流密度和密度梯度有助于NLF主要在表面,我们提出了一个更简单的空间测量动能密度。用曲柄Skyrme-Hartree-Fock方法计算了$^{152}$ Dy的超形变带。我们还采用了曲柄谐振子模型,以获得洞察模式揭示的NLF在高角动量。结果如下:在变形旋转核中,可以引入几个NLF,这取决于自旋量子化轴的定义和系统的自洽对称性。NLF的振荡模式可以用动能和粒子密度之间的相长干涉来解释。在NLF中看到的沿着旋转核的主轴的节图案来自具有大的对齐角动量的单粒子轨道。NLF沿短轴的变化可以追溯到变形对齐的轨道。结论:的NLF允许一个简单的解释壳结构的演化在旋转的核在角动量排列的单个核子。我们希望NLF将是有用的其他集体模式和时间依赖过程的特征。
2020-10-07 nucl-th