Subbarrier fusion of carbon isotopes: from resonance structure to fusion oscillations
在低于库仑势垒的能量下，$^{12}$ C+ $^{12}$ C系统的熔合激发函数显示出突出的精细结构，而$^{12}$ C+ $^{13}$ C系统的熔合激发函数作为能量的函数表现得更平滑。我们证明，这些不同的行为可以同时再现使用的光学势，其中的虚部的强度是成比例的每个复合核的能级密度。我们还从全同粒子量子力学系统的角度讨论了在库仑势垒以上能量下观测到的这些系统的熔合激发函数的振荡行为。
2014-10-27 nucl-ex nucl-th
Potential inversion with subbarrier fusion data revisited
为了直接确定碰撞核之间的核间势，我们反演了能量远低于库仑势垒的重离子聚变反应的实验数据。相反，以前的应用程序的反演公式，我们明确考虑到通道耦合聚变反应的效果，假设在深亚势垒能量的聚变截面由势垒分布中的最低势垒。我们将此方法应用于$^{16}$ O + $^{144}$ Sm和$^{16}$ O + $^{208}$ Pb反应，发现反转的核间势比唯象势厚得多.还讨论了最近发现的深亚势垒能区熔合截面陡降现象的关系。
2007-06-18 nucl-th
Present status of coupled-channels calculations for heavy-ion subbarrier fusion reactions
耦合道方法已成为分析库仑势垒附近能量的重离子聚变反应的标准工具。我们研究了耦合通道计算中常用的三种简化方法。这些是i）排除非集体激发，ii）坐标独立耦合强度的假设，和iii）多声子激发的谐振子近似。关于最后一点，我们提出了一种新的微观方法的基础上超越平均场的方法，以考虑集体振动的非谐效应。
2015-08-18 nucl-ex nucl-th
Fusion cross sections at deep subbarrier energies
最近的一份出版物报告说，重离子聚变截面在极端的亚势垒能量显示出连续变化的对数斜率与减少的能量，导致在一个陡峭得多的激发函数相比，理论预测。我们表明，这个斜率的能量依赖性部分是由于库仑势垒的不对称形状，这是它从谐波形状的偏差。我们还指出，大的低能量的斜率是一致的，令人惊讶的大表面diffusenesses需要适合最近的高精度融合数据。
2003-02-12 nucl-th
Status of deep subbarrier $\mathbf{{}^{12}{\rm C}+{}^{12}{\rm C}}$ fusion and advancing the Trojan horse method
在本文中，我将更新碳-碳聚变研究的现状，考虑到最新的分析后[Beck { \it et al.} EUR. Phys. J. A { \bf 56}，97（2020），致编辑的信]新的重要实验和理论结果已经发表，并将讨论如何推进新的THM测量以提取低能天体物理$S$因子。
2022-03-25 astro-ph.IM astro-ph.SR nucl-ex
Anharmonic phonon excitations in subbarrier fusion reactions
最近测量的高精度聚变激发函数数据使人们能够详细研究核集体激发对聚变反应的影响。利用这些高精度的$^{16}$ O + $^{144,148}$ Sm反应数据，我们讨论了$^{144,148}$ Sm核集体声子激发的非谐性质.结果表明，亚势垒熔合反应受非谐效应的强烈影响，从而提供了一种提取球核中声子态静态四极矩的方法。
1997-09-29 nucl-th
Status on $\mathbf{{}^{12}{\rm C}+{}^{12}{\rm C}}$ fusion at deep subbarrier energies: impact of resonances on astrophysical $S^{*}$ factors
自从60年代初发现$^{12}$ C+ $^{12}$ C的分子共振以来，人们对亚库仑能下的$α$ -成簇和共振效应进行了大量的研究工作。从伽莫夫窗口附近深亚势垒能区的直接聚变测量中提取了$^{12}$ C+ $^{12}$ C聚变的修正天体物理$S^{*}$因子。它们也通过间接特洛伊木马方法（THM）获得。直接测量和THM的比较，阐明了THM分析中的问题，在这封给编辑的信中进行了讨论。
2019-11-13 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Signature of smooth transition from diabatic to adiabatic states in heavy-ion fusion reactions at deep subbarrier energies
我们提出了一个新的扩展的标准耦合通道框架的重离子反应，以分析在深亚势垒入射能量的聚变反应。这种扩展模拟了非绝热两体和绝热单体状态之间的平滑过渡。为此，我们逐渐阻尼的非对角部分的耦合潜力，其中的阻尼的发病的位置为每个本征通道变化。我们发现，这个模型很好地解释了$^{16}$ O+ $^{208}$ Pb，$^{64}$ Ni+ $^{64}$ Ni，和$^{58}$ Ni+ $^{58}$ Ni反应的熔合截面的陡降。
2009-09-12 nucl-th
Subbarrier fusion reactions of an aligned deformed nucleus
本文讨论了在库仑势垒附近能量下，大变形奇质量核的重离子聚变反应。为此，我们考虑了$^{16}$ O+ $^{165}$ Ho反应，并考虑到变形的影响，$^{165}$ Ho使用的取向平均公式。我们发现，融合截面是敏感的磁子状态的目标核，和截面的侧碰撞，这是相关的超重元素的合成，可以增强约2倍，通过调整变形的目标核。我们还讨论了取向对熔合势垒分布的影响。我们发现，对于一个特定的选择对齐，势垒分布的形状变得类似于一个典型的形状的势垒分布的变形核具有负的十六极变形参数，$β_4$，即使内在的$β_4$是积极的目标核。
2019-11-14 nucl-ex nucl-th
Subbarrier fusion reactions with dissipative couplings
利用随机矩阵模型，讨论了与非集体态的耦合对一维势垒穿透率的影响。我们发现，这些非集体激发阻碍的穿透性，从而涂抹的势垒分布在能量以上的障碍，而他们并没有显着影响的穿透性在深亚势垒能量。用该模型得到的Q值分布的能量依赖性也进行了讨论。
2009-09-29 nucl-th
Fusion at deep subbarrier energies: potential inversion revisited
对于单个势垒，可以基于WKB近似来反转势垒穿透性以产生势垒厚度。我们将这种方法应用于能量远低于库仑势垒的重离子聚变反应，并直接确定碰撞核之间的核间势。为此，我们假设，在深亚势垒能量的融合截面的势垒分布中的最低势垒。$^{16}$ O + $^{144}$ Sm和$^{16}$ O + $^{208}$ Pb反应的反转核间势比唯象势厚得多。我们讨论了这样的厚势的一个后果，通过拟合的倒位与Bass函数。
2008-11-15 nucl-th
Effects of nuclear structure on average angular momentum in subbarrier fusion
研究了核四极和核十六极耦合对亚势垒聚变反应中平均角动量的影响。这个数量可以提供一个探针的核形状，区分长与扁四极和积极与消极的十六极耦合。我们描述的O + Sm系统中的数据，并讨论较重的系统，形状的影响变得更加明显。
1994-07-21 nucl-th
Anharmonicity of multi-octupole-phonon excitations in $^{208}$Pb: analysis with multi-reference covariant density functional theory and subbarrier fusion of $^{16}$O+$^{208}$Pb
基于协变密度泛函理论，充分考虑了四极子和八极子自由度之间的相互作用，讨论了$^{208}$ Pb中多八极子-声子态的非谐性.结果表明，尽管激发能与简谐极限下的激发能相似，但跃迁强度存在较大的非谐性。我们还发现，四极形状的起伏显着增强的两个八极声子态在$^{208}$铅的碎裂。利用这些跃迁强度作为耦合通道计算的输入，我们讨论了在库仑势垒附近能量的$^{16}$ O+ $^{208}$ Pb的聚变反应。我们发现，八极振动激发的非谐性大大提高了以前的耦合通道计算的谐振子限制，显着降低了融合势垒分布的主峰的高度。
2016-07-07 nucl-ex nucl-th
Description of Nuclear Structure Effects in Subbarrier Fusion by the Interacting Boson Model
评述了用相互作用玻色子模型描述库仑势垒以下聚变反应中原子核结构效应的理论进展。讨论了处理核激发与平动之间的线性耦合和各阶耦合的方法，发现后者能更好地描述势垒分布数据。本文系统地研究了稀土原子核的现有数据（截面、势垒和自旋分布）。
1997-06-25 nucl-th
Dynamics aspect of subbarrier fusion reaction in light heavy ion systems
用反对称分子动力学模型（AMD）和后燃器GEMINI研究了7 Li +12 C反应的势垒下熔合.在AMD中，~ 7 Li在其基态表现出α+ t结构，并发生了显著的形变。模拟是在库仑势垒能量附近进行的，即，E_{cm} = 3 - 8 MeV。AMD + GEMINI计算的总熔合截面作为入射能量的函数与实验结果进行了比较，两者在E_{cm} > 3 MeV时吻合良好。在E_{cm} = 5 MeV的AMD + GEMINI的不同残留通道的横截面也比较实验结果。
2012-09-20 nucl-th
Evolving theoretical descriptions of heavy-ion fusion :from phenomenological to microscopic approaches
本文综述了亚势垒重离子聚变反应的理论研究现状。我们特别讨论了耦合通道方法的理论挑战，包括i）深亚势垒阻碍的融合截面的描述，ii）核耗散的作用，iii）不稳定核的融合，和iv）融合和多核子转移过程之间的相互作用。我们还提出了重离子聚变反应的半微观方法的结果，结合耦合通道的方法与国家的最先进的微观原子核结构计算。
2017-04-14 nucl-ex nucl-th
Existence of One-Body Barrier Revealed in Deep Sub-Barrier Fusion
基于考虑了核颈形成的重离子反应绝热图象，我们提出了深亚垒能熔合截面的两步模型.该模型由两体势口袋中的俘获过程组成，随后是绝热单体势的穿透，以达到接触构型后的复合态。我们描述了前一个过程与耦合通道的框架，而后者与WKB近似，考虑到坐标相关的惯性质量。当入射能量低于接触配置的势能时，单体势垒的影响很重要。结果表明，该模型较好地解释了$^{64}$ Ni+ $^{64}$ Ni和$^{58}$ Ni+ $^{58}$ Ni反应在深亚势垒能区熔合截面的陡降现象.
2007-04-21 nucl-th
A program for coupled-channels calculations with all order couplings for heavy-ion fusion reactions
本文介绍了一个计算复合核在相对运动与多个核集体运动耦合作用下的熔合截面和平均角动量的FORTRAN 77程序。采用非科里奥利近似对耦合通道方程进行降维。该程序考虑了非线性耦合的影响，所有订单，已被证明在重离子聚变反应在亚势垒能量发挥重要作用。
1999-03-30 nucl-ex nucl-th
FUSION03, Concluding Remarks
库仑势垒下的聚变反应为研究多维量子隧穿、核反应动力学和原子核结构提供了新的视角。这些反应对核天体物理学也有相当大的兴趣。在这个摘要中，该领域的最新进展进行了审查，并提出了有关势垒下融合的开放问题。
2004-08-09 nucl-th
Surface diffuseness anomaly in heavy-ion potentials for large-angle quasielastic scattering
最近的高精度实验数据的重离子聚变反应在亚势垒能量系统地表明，一个令人惊讶的大的表面扩散参数的伍兹-撒克逊势是必需的，以适应的数据。我们指出，在向后的角度准弹性散射的实验数据也有利于类似的大值的表面扩散参数。因此，双折叠的方法无法重现的准弹性散射的$^{16}$ O + $^{154}$ Sm系统在库仑势垒附近的能量的实验激发函数。我们还表明，在深亚势垒能量的准弹性的卢瑟福截面从统一的比率的偏差提供了一个明确的方式来确定的表面扩散参数的值在核-核势。
2004-12-13 nucl-ex nucl-th
Semi-microscopic modeling of heavy-ion fusion reactions with multi-reference covariant density functional theory
我们用多参考协变密度泛函理论描述了原子核的集体激发，并将其与库仑势垒附近重离子聚变反应的耦合通道计算相结合.为此，我们使用几个集体状态之间的计算过渡强度作为耦合通道计算的输入。这种方法提供了一种自然的方式来描述非谐多声子激发以及从一个简单的刚性转子的旋转激励的偏差。我们将此方法应用于$^{58}$ Ni+ $^{58}$ Ni，$^{58}$ Ni+ $^{60}$ Ni和$^{40}$ Ca+ $^{58}$ Ni体系的势垒下熔合反应.我们发现，非谐性的影响往往涂抹的融合势垒分布，更好地再现实验数据相比，在谐振子极限的计算。
2015-04-15 nucl-ex nucl-th
Enhancing the creation of elements in laser-assisted heavy-ion fusion reactions
本文研究了激光辅助重离子低能聚变的量子隧穿问题，通过耦合道计算发现准静态激光场可显著提升亚势垒能量下$^{16}$O + $^{238}$U的聚变概率，而飞秒激光脉冲会大幅削弱该增强效应。
2025-05-21 nucl-ex nucl-th
Sub-barrier fusion of drip-line nuclei
本文讨论了松约束弹的破碎过程在垒下聚变反应中的作用。通过对粒子连续态进行能量离散，对$^{11}$ Be + $^{208}$ Pb和$^{4,6}$ He + $^{238}$ U反应进行了耦合通道计算.计算结果表明，与分裂通道的耦合有两种效应，即通量损失和聚变势的动力学调制。它们的净效应因能源区域而异。在库仑势垒以上的能量，前者的效果占主导地位，后者和截面完全融合相比，没有耦合的情况下，受阻。另一方面，在势垒以下，后者的影响比前者大得多，从而增强了完全熔合截面。
2000-09-05 nucl-ex nucl-th
Effects of finite width of excited states on heavy-ion sub-barrier fusion reactions
本文讨论了相对运动与有限寿命核集体激发的耦合对能量接近和低于库仑势垒的重离子聚变反应的影响。在出口门道模型中明确考虑了扩散和逃逸宽度。耦合通道方程的数值求解表明，有限的共振宽度总是阻碍融合截面在亚势垒能量之间的相对重要性无关的扩展和逃逸宽度。我们还发现，由于门口态强度的扩散，熔合势垒分布的结构被模糊。
1998-05-23 nucl-th
State dependence of tunneling processes and thermonuclear fusion
本文研究隧穿过程对量子态初始制备的敏感性，利用广义伍兹-萨克森势比较不同位置方差的波包，发现平面波近似在相关温度范围内低估聚变反应性一个数量级。
2024-07-22 nucl-ex nucl-th quant-ph
Recent developments in heavy-ion fusion reactions around the Coulomb barrier
核聚变是形成复合核的反应。它在核物理和核天体物理中的一些情况下起着重要的作用，例如超重元素的合成和恒星的核合成。在这里，我们讨论了两个最近的理论发展，在重离子聚变反应的能量在库仑势垒附近。第一个主题是在单通道问题中融合截面的Wong公式的推广。通过引入能量依赖的势垒参数，我们表明，广义公式导致的结果几乎无法区分从一个完整的量子计算，即使是轻对称系统，如$^{12}$ C+ $^{12}$ C，其中融合截面显示振荡行为。然后，我们讨论了重离子聚变反应的半微观建模，它结合了耦合通道的方法，以国家的最先进的原子核结构的计算，为低洼集体运动。我们将此方法应用于$^{58}$ Ni+ $^{58}$ Ni和$^{40}$ Ca+ $^{58}$ Ni体系的势垒下熔合反应，讨论了低振动的非谐性的作用.
2015-12-22 nucl-ex nucl-th
Role of hexadecapole deformation of projectile $^{28}$Si in heavy-ion fusion reactions near the Coulomb barrier
碰撞核的四极形变$β_2$对重离子亚势垒聚变反应的强烈影响引起了人们对聚变动力学对高阶形变（如$β_4$和$β_6$形变）敏感性的研究。然而，这样的研究很少进行，特别是对弹丸核的变形。本文研究了在$^{28}$ Si + $^{92}$ Zr系统聚变中，抛射核的$β_4$的作用。我们证明了熔合势垒分布对抛射体$^{28}$ Si的$β_4$参数的符号和值是敏感的，并且证实了$^{28}$ Si核具有大的正$β_4$。这项研究开辟了一个间接的方法来估计放射性核的变形参数使用聚变反应，这是由于实验的限制，否则是困难的。
2018-05-09 nucl-th
Reaction dynamics for fusion of weakly-bound nuclei
本文讨论了弱束缚核引起的熔合反应的几个公开问题。为此，我们用耦合通道方法求解了一个一维三体系统的哈密顿量。我们表明，连续-连续耦合大大降低了总的融合概率在能量以上的障碍相比，没有分手的情况下，虽然融合概率仍然增强在亚势垒能量。然后，我们讨论了转移过程中的弱束缚核融合的作用，并指出，从计算中删除虚假泡利禁止转移组件可能是至关重要的能量低于势垒。基于三体经典轨道蒙特卡罗（CTMC）方法的计算也被提出，以讨论如何模拟完整的融合过程。
2004-01-09 nucl-th
Excitation of nuclear anharmonic vibrations in heavy-ion fusion reactions
我们讨论了多声子激发对能量接近和低于库仑势垒的重离子聚变反应的影响，特别关注非谐性的作用。利用相互作用玻色子模型的振动极限，系统地研究了这些效应对熔合截面激发函数和熔合势垒分布的影响。用该模型分析了最近测量的$^{16}$ O + $^{148}$ Sm聚变反应的高精度数据，讨论了$^{148}$ Sm四极和八极振动的非谐性质.分别推导出$^{148}$ Sm的前2个$^+$态和前3个$^-$态的正、负静态四极矩。结果表明，熔合势垒分布强烈依赖于四极矩的符号，这表明亚势垒熔合反应提供了一种替代方法来提取的静态四极矩的声子态在球形核。
1997-11-05 nucl-th
Signature of Shallow Potentials in Deep Sub-barrier Fusion Reactions
我们扩展了最近的研究，解释了陡峭的下降在聚变截面在能量远低于库仑势垒的对称双核系统64 Ni +64 Ni到另一个对称系统，58 Ni +58 Ni，和不对称系统64 Ni +100 Mo。在这个方案中，核势的内部部分对核物质状态方程的非常敏感的依赖性决定了重叠组态的经典允许区域的减小，从而在远低于势垒的轰击能量下熔合截面的减小。在耦合通道方法中，考虑了靶和射弹中2+和3-态的耦合以及相互激发和双声子激发，计算了上述体系的熔合截面、S因子和对数导数，并与实验结果进行了比较，发现即使在最低能量下，计算结果也与实验数据符合得很好。我们预测，特别是，一个明显的双峰的S-因子的远亚势垒融合的58 Ni +58 Ni，应进行实验测试。
2007-02-15 nucl-th
Coupled-channels calculations for nuclear reactions: from exotic nuclei to superheavy elements
原子核是一个复合系统，在核反应中，原子核可能被动态激发。这种激发不仅与非弹性散射有关，而且还影响其他反应过程，如弹性散射和熔合。耦合通道方法是一个框架，它可以描述这些反应过程在一个统一的方式。该方法将系统的总波函数按碰撞核的基态和激发态展开，求解耦合的薛定谔方程，得到$S$矩阵，由此可以构造出若干个截面。这种方法已成为分析核反应实验数据的标准工具。本文综述了耦合通道方法的研究现状和最新进展。这包括微观耦合通道方法及其在团簇物理中的应用，破裂反应的连续离散耦合通道（CDCC）方法，重离子亚势垒熔合反应的半微观方法，通道耦合对核天体物理和超重元素合成的影响，弱束缚核的包容性破裂和不完全熔合反应。
2022-03-01 nucl-ex nucl-th
Investigating multi-channel quantum tunneling in heavy-ion fusion reactions with Bayesian spectral deconvolution
在核反应过程中碰撞核的激发会显著影响库仑势垒附近能量处的聚变截面。已经证明，这种通道耦合效应可以用多个融合屏障的分布来表示。我们在这里应用贝叶斯方法来分析所谓的融合势垒分布。该方法同时确定障碍参数和障碍的数量。我们特别研究了$^{16}$ O+ $^{144}$ Sm和$^{16}$ O+ $^{154}$ Sm系统，以证明该方法的有效性.目前的分析表明，前一个系统的熔合势垒分布是最一致的三个熔合势垒，即使实验数据显示只有两个不同的峰。
2016-06-11 nucl-ex nucl-th physics.data-an
Dynamically assisted nuclear fusion
我们考虑的原型氘氚聚变反应。在中间初始动能（在keV制度），该反应的主要瓶颈是库仑势垒之间的核，这是克服隧道。在这里，我们研究是否可以通过额外的电磁场，如X射线自由电子激光（XFEL）的隧穿概率增强。我们发现，这种动态的援助应该是可行的，目前或不久的将来的技术。
2019-02-12 nucl-th quant-ph
Improved WKB approximation for quantum tunneling: Application to heavy ion fusion
在本文中，我们重温一维隧道问题。我们考虑Kemble近似的传输系数。我们展示了如何将这种近似扩展到势垒以上的能量，通过对径向坐标进行解析延拓到复平面。我们调查这种近似的有效性，通过比较他们的预测与相应的量子力学结果的截面和势垒分布。我们发现扩展的Kemble近似以很高的精度再现了量子力学的结果。
2017-02-09 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Adiabatic quantum tunneling in heavy-ion sub-barrier fusion
对反应^{40}Ca + ^{194}Pt，^{192}Os的聚变激发函数的高精度测量清楚地表明，抛射体激发显著地改变了势垒分布。与此形成鲜明对比的是，^{16}O + ^{144}Sm的聚变似乎没有显示出抛射体激发对势垒分布形状的影响。这些显然相互矛盾的结论是调和在这项工作中，使用现实的耦合通道计算，这表明，高能量状态产生的绝热潜在的重整化。这一结果表明，绝热效应以自然的方式限制了影响熔合势垒分布形状的状态。因此，对障碍分布的分析为Caldeira-Leggett方法中的“反项”规定的相关性提供了一个标准。
1997-02-11 cond-mat nucl-ex nucl-th
Fusion reaction of halo nuclei: A real-time wave-packet method for three-body tunneling dynamics
用含时波包方法研究了原子核与价中子的熔合截面。对于价中子紧密束缚（e_n <-3MeV）的稳定抛射体，在满足轨道能量匹配条件时，中子可以提高聚变几率。相反，对于中子结合能很小（e_n>-1MeV）的晕核，弱结合中子的存在阻碍了聚变几率。
2006-05-12 nucl-th
Resonant tunneling of deuteron-triton fusion in strong high-frequency electromagnetic fields
采用复球形方阱势描述核势，研究了线极化强电磁场作用下高频极限下的氘-氚（DT）核聚变.在Kramers-Henneberger（KH）变换的框架内，通过研究库仑波函数的渐近相移，计算了总的和角微分熔合截面.通过引入无量纲量$n_d$，即粒子振荡振幅与核势半径之比，我们发现，尽管穿过库仑排斥势的隧穿几率与无电磁场时的隧穿几率几乎相同，对于$n_d=0.01$，总熔合截面的峰值显示出从公知的110 keV到78 keV的明显偏移。角微分截面也显示出一些共振峰，随着参数$n_d$的增加，从零倾角移动到$π/2$。相应的天体物理$S$ -因子被发现增强了几倍的振幅。借助WKB近似波函数，揭示了上述结果的形状共振隧穿机制，并讨论了其意义。
2021-12-23 nucl-th
Quantum Tunneling in Nuclear Fusion
综述了库仑势垒以下重离子聚变反应理论研究的最新进展。特别强调分析数据的新方法，如研究势垒分布;通道耦合的新方法，如路径积分和格林函数形式主义;和替代方法来描述原子核结构的影响，如使用相互作用玻色子模型。阐明了核子转移、不对称效应、高阶耦合和形状相变的作用。简要讨论了不稳定核和超大质量系统聚变的研究现状。
1997-08-19 nucl-th
Coulomb tunneling for fusion reactions in dense matter: Path integral Monte Carlo versus mean field
我们比较路径积分Monte Carlo计算Militzer和Pollock（物理评论B 71，134303，2005）的库仑隧道在核反应在致密物质的半经典计算假设WKB库仑势垒穿透径向平均场势。我们发现一个非常好的协议，两种方法在温度高于~1/5的离子等离子体温度。我们得到一个简单的参数化的平均场电位和各自的反应速率。本文分析了不同反应区中反应离子的伽莫夫峰能量，并以致密恒星物质中碳燃烧为例，讨论了核反应速率的理论不确定性。
2007-07-24 astro-ph nucl-th
Quantum tunneling of a complex systems: effects of finite size and intrinsic structure
利用一个简单的模型研究了有限尺寸和内部结构对束缚二体系统隧穿势垒的影响。结果表明，这些效应能够增加隧穿概率。应用可以包括核聚变、氢原子和库珀对隧穿。
2004-12-03 cond-mat.supr-con nucl-th quant-ph
Deuterium-tritium fusion process in strong laser fields: Semiclassical simulation
本文用半经典方法研究了强激光场作用下的氘氚聚变过程。在该模型中，两个具有给定入射动能且相互接近的原子核在库仑排斥势和激光场的联合作用下，通过跟踪经典的牛顿运动轨迹来模拟。在最近的位置或经典转折点，量子隧穿库仑势垒出现，其穿透率估计与Wentzel-Kramers-Brillouin公式。核聚变发生在隧穿之后，并且总的聚变截面采用伽莫夫形式。我们发现，由于强激光场驱动带电原子核的往复运动，原子核之间可以相互靠近，从而大大提高了隧穿率。然后根据不同的入射核动能，计算了宽激光参数范围内的DT熔合截面，并得到了增强DT熔合的相图。我们比较我们的SC结果与Kramers-Henneberger近似和Volkov态近似的量子结果。
2021-03-26 nucl-th
Is friction responsible for the reduction of fusion rates far below the Coulomb barrier?
两个相互作用的重离子的融合传统上被解释为射弹进入靶的穿透。观测到的远低于库仑势垒的速率大大低于从渗透系数获得的估计值。数据分析中的一种方法调用耦合到散射中的非弹性通道作为耗尽的源。另一种方法是在半经典模型中分析隧道效应的数据，观察到的耗尽被认为是势垒下“摩擦”的证据。一个补充的方法是考虑这样的隧道在一个完整的量子模型。我们调查隧道与一维和三维模型中的一个完全量子的方法，调查可能的来源，这样的摩擦。我们发现，所观察到的现象可能无法用摩擦力来解释。然而，我们发现在某些条件下，隧道效应可能会增强或减弱高达50%，这与观察相似，而无需在屏障下引发摩擦。
2004-03-09 nucl-th
Sub-barrier fusion reactions
复合核的概念是由尼尔斯·玻尔在1936年提出的，用来解释慢中子从原子核散射时观察到的窄共振。复合核是一种具有长寿命的亚稳态，其中所有的自由度都处于一种热平衡状态。聚变反应被定义为通过合并两个原子核而形成这种复合核的反应。这里简要介绍了能量接近库仑势垒的重离子聚变反应。这包括：（i）聚变过程的概述，（ii）原子核结构与聚变之间的强相互作用，（iii）聚变和多维/多粒子量子隧穿，以及（iv）超重元素的聚变。
2022-01-20 nucl-ex nucl-th
A hybrid model for fusion at deep sub-barrier energies
提出了一个混合模型，其中隧道概率估计的基础上突然和绝热的方法来理解深亚势垒能量的重离子聚变现象。它示出，在某些近似下，它相当于隧道通过两个障碍：一个，同时克服正常的库仑势垒（这是突然的性质）沿径向方向，直到达到排斥性的核心，此后通过绝热势垒沿颈部的自由度，同时通过形状弛豫从双核过渡到单核制度。这个混合模型的一个一般特征是聚变截面的急剧下降，对数导数L（E）的急剧增加，随着能量的降低和天体物理的S-因子显示出一个最大值，特别是在深亚势垒能量的近对称系统。该模型可以解释几个系统的实验融合测量范围从近对称的系统，如$^{58}Ni+^{64}Ni, ^{58}Ni+^{58}Ni$和$ ^{58}Ni+^{69}Y$不对称的系统，如$^{16}O+^{208}Pb$的实验结果是非常令人惊讶的。由于第二次隧穿是沿颈坐标的，进一步证实了对于绝热转变自动发生而没有任何阻碍的高度非对称射弹靶组合的聚变，不可能观察到深亚势垒聚变抑制。最近对$^{6}Li+^{198}Pt$系统深亚势垒熔合截面的测量支持了这一猜想。
2010-11-17 nucl-th
Imaginary Time Mean-Field Method for Collective Tunneling
背景资料：多体系统中的量子隧穿是从冷原子到核物理等领域的许多实验和理论研究的主题。然而，强相互作用粒子（如原子核中的核子）的量子隧穿的理论描述仍然是量子物理学中的一个主要挑战。目的：非常需要一种计算每个相互作用粒子自由度的隧道效应的初始值方法。研究方法：受现有的用虚时间周期解描述瞬子的方法的启发，我们研究了使用初始值方法来描述平均场水平上的隧道效应的可能性。实时和非实时Hartree动力学的情况下，在两个粒子的两个阱势的精确解进行了比较。结果如下：而实时演化表现出虚假的自陷效应，防止隧道在强相互作用系统中，随时间变化的平均场方法预测隧道速率与精确解非常一致。结论：作为一种初值方法，它可能比需要周期解的方法更适合于描述重离子聚变等现实系统。
2020-12-02 nucl-th quant-ph
An One Dimensional Adiabatic Model for Fusion Involving Loosely Bound and Halo Nuclei with Heavy Targets
本文提出了一个松束缚轻核和晕轻核与各种重靶熔合的一维绝热模型。结果表明，在近和亚势垒能量的融合截面可以解释使用一个简单的WKB隧道通过绝热势垒，而不调用分裂耦合明确。该模型已成功地用于解释几个系统的熔合截面，包括最近测量的$^{6}Li+^{198}Pt$系统（Phy. Rev. Lett. 103，232702，2009），其中数据存在于屏障和$^{8}He+^{197}Au$系统（Phy. Rev. Lett. 103，232701，2009），其中$^{8}He$是高度富中子的。有趣的是，稳定的$^{4}He+^{197}Au$系统的融合不能解释在这个绝热模型的基础上，因为它需要正常的隧道通过突然的障碍。绝热势的松散结合和晕核的要求是与这样的事实，即对于这样的系统，中子流导致颈部形成开始在一个更大的距离，修改突然的潜力。
2010-11-22 nucl-th
Theoretical considerations about heavy-ion fusion in potential scattering
我们仔细比较了一维WKB势垒隧穿模型，和一个复杂的光学势计算重离子融合的单通道薛定谔方程，为轻和重系统。结果发现，这两种方法之间的主要区别发生在临界能量附近，在该临界能量以上，掠角动量的有效势不再表现出口袋。这个临界能量的值被证明是强烈依赖于在短距离的核势，在内部区域的库仑势垒，这种依赖性是更重要的重系统。因此，核聚变过程有望提供关于该内部区域的核势的信息。我们将计算结果与现有数据进行了比较，结果与这一预期一致。
2018-05-18 nucl-ex nucl-th
Sub-barrier enhancement of fusion as compared to a microscopic method in 18O+12C
测量亚势垒能量下聚变横秒的能量依赖性为聚变理论模型提供了重要的检验。扩展了18 O +12 C系统亚势垒区熔合截面的测量。使用新的实验数据来对抗聚变的微观计算。蒸发残留物中产生的18 O离子与12 C靶核融合检测具有良好的几何效率，并确定通过测量它们的能量和飞行时间。理论计算与密度约束的时间相关的Hartree-Fock（DC-TDHF）理论包括第一次对融合截面的影响。的DC-TDHF计算的预测的测量的聚变激发函数的比较表明，实验数据表现出较小的减少，随着能量的降低比理论预测的横截面。在测量的最低能量下观察到的较大横截面表明聚变过程的隧穿概率较大。这种更大的概率可能与一个更小，更窄的融合屏障比目前包括在理论计算。
2014-07-22 nucl-ex nucl-th
Quantum tunneling, global phases and the limits of classical action reconstructions
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本文研究了经典作用重构在量子隧穿和相位现象中的局限性，指出需非零量子势或复作用来描述禁戒区，且全局边界条件对传输至关重要，同时指出Berry相位等现象存在全局相位约束。
2026-05-11 cond-mat.supr-con nucl-th quant-ph
Enhancement of sub-barrier fusion of two-neutron halo nuclei
复合系统的隧穿，其中可能会发生破裂的障碍渗透过程中被认为是与晕状放射性，中子和质子丰富的核重目标上的融合。大量的最新数据清楚地表明，在接近和低于库仑势垒的能量下，分裂阻碍了聚变。然而，明显的证据表明，晕增强，似乎克服了在较低的能量，由于在很大程度上，扩展的物质密度分布的分裂障碍。特别是，我们在这里报告，在亚势垒能量的融合截面的Borromean两个中子晕核$^{6}$他与锕系元素核$^{238}$ U显着增强相比，融合的无晕$^{6}$他。这一结论与原始工作不同，原始工作声称没有这种增强。在$^{6}$ He + $^{209}$ % Bi系统中也观察到这种亚屏障融合增强。因此，在这些系统中，相应的容易激发的低位偶极侏儒共振的作用是显着的。这种在亚势垒能量下的晕核的整体增强融合对恒星演化和核合成的影响是显而易见的。
2010-09-03 nucl-ex nucl-th
Radiation correction to astrophysical fusion reactions and the electron screening problem
本文讨论了电磁环境对天体物理学意义上的核聚变反应实验室测量的影响。辐射场消除使用路径积分形式主义，以获得的影响功能，我们评估在半经典近似。我们表明，由于辐射校正的隧道概率的增强是非常小的，并没有解决长期存在的问题，即观察到的电子屏蔽效应是显着大于理论预测。
2002-08-19 nucl-th
Study of fusion reactions of light nuclei at low energies using complex nucleon-nucleus potential function
能量远低于库仑势垒的核聚变反应在原始核合成以及致密恒星内部的轻元素合成中起着重要作用。许多不同种类的核反应在恒星核心内同时发生，这取决于核等离子体的密度和温度条件以及这些恒星的其他相关参数。在能量范围内（$E\sim$ 1 eV到几keV）的核聚变反应可以成功地解释通过相互作用的核的相互库仑势垒的量子力学隧穿。由于库仑势垒的宽度较大，导致反应截面非常小，因此在极低能量下测量反应截面是相当困难的。因此，轻核聚变的天体物理S因子数据的任何改进都可能更好地描述核合成中的元素丰度。本文采用深度和射程参数可调的复高斯核势以及相互作用核之间的库仑相互作用，从理论上研究了轻核D-D和p- $^{11}$ B的熔合截面和天体物理S因子的能量依赖性.在选择性共振隧穿模型方法的框架内进行了可观测量的数值计算。我们的计算结果与文献中发现的那些进行了比较。
2022-10-27 nucl-th
Astrophysical S-factor for the deep sub-barrier fusion reactions of light nuclei
在选择性共振隧穿模型的理论框架下，计算了轻核深亚势垒熔合反应的截面。在这个模型中，引用了一个复杂的方势阱核势的假设来描述核势阱内的吸收。这些截面的理论估计值与实验测量值吻合得很好。根据这个模型导出了天体物理S因子的特征。目前的形式似乎是特别有用的两个带电核之间的低能共振反应。
2018-07-16 nucl-th
Systematics of threshold incident energy for deep sub-barrier fusion hindrance
本文系统地计算了重离子反应在接触组态下的势能。我们指出，接触点处的能量，特别是用Krappe-Nix-Sierk（KNS）势估计的能量，与最近在几个极低能量系统中观察到的聚变截面陡降的阈值入射能有很强的相关性。这清楚地表明，急剧下降现象可以归因于目标和弹丸彼此接触后的动力学，例如，隧穿过程和重叠区的核饱和性质。
2007-04-21 nucl-th
