Dynamics of quasifission
准裂变是限制超重核形成的主要反应机制,因此是选择最佳靶弹组合进行重元素搜索的重要因素。准裂变的特征是核接触时间比深度非弹性反应长得多,导致大量的质量和电荷转移。本文采用全微观含时Hartree-Fock(TDHF)理论研究准裂变。本文给出了$^{48}$ Ca+ $^{249}$ Bk体系的新结果。
2015-07-30 nucl-th
Quasifission dynamics in microscopic theories
在寻找超重元素的过程中,准裂变反应是减少蒸发残渣形成的反应途径之一。除了它在这些研究中的重要性,准裂变也是一个有趣的动力学过程,可以帮助我们理解多体动力学壳效应和能量耗散,从而形成一个深非弹性反应和裂变之间的网关。本文综述了用含时Hartree-Fock(TDHF)理论及其扩展方法在准裂变微观计算中的最新进展。
2020-03-19 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
Sensitivity of quasifission dynamics to the nuclear symmetry energy in $^{48}$Ca+$^{249}$Cf
Vanderbilt University(范德堡大学);Michigan State University(密歇根州立大学)
本研究通过TDHF计算系统研究$^{48}$Ca+$^{249}$Cf反应中准裂变动力学对核对称能的敏感性,发现形变-形变壳道主导准裂变事件,且其比例受对称能参数化影响,表明准裂变观测量可量化反映核能量密度泛函的等矢量性质。
2026-09-25 nucl-th
Time-dependent Hartree-Fock calculations for multinucleon transfer and quasifission processes in the $^{64}$Ni+$^{238}$U reaction
背景:多核子转移(MNT)和准裂变(QF)过程是重核低能碰撞中的主要过程。它们有望用于产生富中子不稳定核。导致这些过程的核动力学敏感地依赖于核的性质,如形变和壳层结构。目的:我们阐明了涉及重变形核的MNT和QF过程的反应机制,详细比较了$^{64}$ Ni+ $^{238}$ U反应的微观含时Hartree-Fock(TDHF)计算和测量结果。方法:进行三维Skyrme-TDHF计算。采用粒子数投影方法,由碰撞后的TDHF波函数计算MNT的截面。结果如下:碎片质量,总动能(TKE),散射角,接触时间,和MNT截面的$^{64}$ Ni+ $^{238}$ U反应进行了研究。它们与测量结果显示出合理的一致性。在小的碰撞参量下,碰撞动力学敏感地依赖于变形的$^{238}$ U的取向。在尖端(侧面)碰撞,我们发现一个更大(更小)的TKE和更短(更长)的接触时间。在针尖碰撞中,我们发现$^{208}$ Pb周围的量子壳层的强烈影响。结论:TDHF计算合理地描述了$^{64}$ Ni+ $^{238}$ U反应中的MNT和QF过程。对该系统的分析表明形变和量子壳层等原子核结构效应在低能核反应动力学中的重要性。
2016-05-24 nucl-ex nucl-th
Impact of tensor force on quantum shell effects in quasifission reactions
量子壳效应驱动着多体量子系统及其相互作用的许多方面。其中包括准裂变反应,它阻碍了超重元素(SHE)搜索中复合核的形成。准裂变中的碎片产生受到壳效应的影响,壳效应是微观动力学的一种重要表现,阻碍了复合系统形成复合核的完全平衡。本文利用微观含时Hartree-Fock(TDHF)理论研究了~(48)Ca +~(249)Bk碰撞过程,探讨了核子-核子有效相互作用张量分量的影响。结果表明,张量力的引入使得球壳效应更加显著,特别是对于中子数产额,其峰值正好在幻数N = 126处。这表明张量力在核反应中的动力学壳效应的演化中起着令人信服的作用,影响球形和变形壳间隙之间的竞争。
2022-08-12 nucl-th
Time-dependent HF approach to SHE dynamics
我们采用含时Hartree-Fock(TDHF)方法来研究超重元素搜索中使用的反应的各个方面。这些包括捕获截面,准裂变,预测$P_{\mathrm{CN}}$,和其他有趣的动力学量。我们表明,微观TDHF的方法提供了一个重要的工具,揭示了一些光的核动力学导致超重元素的形成。
2014-12-04 nucl-th
Treatment of competition between complete fusion and quasifission in collisions of heavy nuclei
本文将两个大质量核熔合中完全熔合通道与准裂变通道之间的竞争模型推广到包括耗散效应对核熔合动力学的影响。利用Fokker-Planck方程的多维Kramers型定态解,研究了质量不对称情况下通过内熔合势垒的熔合速率。计算了对称反应90 Zr +90 Zr,100 Mo +100 Mo,110 Pd +110 Pd,136 Kr +136 Kr和110 Pd +136 Kr的熔合几率。本文对合成新超重元素的~(62)Ni +~(208)Pb、~(70)Zn +~(208)Pb、~(82)Se +~(208)Pb和~(48)Ca +~(244)Pu的不对称反应的熔合几率进行了估算。
1997-10-18 nucl-th
Quasifission and fusion-fission in massive nuclei reactions. Comparison of reactions leading to the Z=120 element
采用基于双核系统概念和先进统计模型的组合理论方法,分析了$^{48}$ Ca+ $^{144,154}$ Sm和$^{16}$ O+ $^{186}$ W反应中蒸发残渣、聚变裂变和准裂变碎片的产额.测量的$^{48}$ Ca+ $^{154}$ Sm反应的蒸发残渣的产率可以很好地再现。裂变碎片的测量产额被分解为来自聚变裂变、准裂变和快裂变的贡献。在$^{48}$ Ca+ $^{154}$ Sm反应中,在大碰撞能量下准裂变碎片的测量产额下降,而在$^{48}$ Ca+ $^{144}$ Sm反应中准裂变碎片的缺乏,可用准裂变碎片和聚变-裂变碎片的质量角分布重叠来解释.对合成新元素$Z$ =120($A$ =302)的最佳条件的研究表明,$^{54}$ Cr+ $^{248}$ Cm反应优于$^{58}$ Fe+ $^{244}$ Pu和$^{64}$ Ni+ $^{238}$ U反应,因为前者的蒸发残渣激发函数比后两个反应大几个数量级。
2008-12-23 nucl-th
Angular anisotropy of the fusion-fission and quasifission fragments
通过分析俘获和完全熔合后形成的双核系统和复合核的角动量分布,研究了$^{16}$ O+ $^{238}$ U,$^{19}$ F+ $^{208}$ Pb和$^{32}$ S+ $^{208}$ Pb反应的熔合-裂变和准裂变碎片角分布的各向异性.在计算总自旋在裂变轴上投影的方差时,考虑了碰撞核的轴对称轴与束流方向的取向角。结果表明,实验角各向异性与统计模型图的偏差与$^{32}$ S+ $^{208}$ Pb反应中占主导地位的准裂变碎片的贡献有关。在$^{16}$ O+ $^{238}$ U反应中,低能下各向异性的增强与具有低温和有效转动惯量的双核系统的准裂变有关。
2007-05-18 nucl-th
Modes of massive nucleon transfer appearing in quasifission processes for collisions of superheavy nuclei
本研究利用基于朗之万方程的多维动力学模型,分析了超重核碰撞中准裂变过程的动力学特征,阐明了多种准裂变模式及其起源,并指出颈部弛豫控制质量漂移,从而影响碎片形变、时间尺度和总动能。
2023-10-11 nucl-th
TDHF fusion calculations for spherical+deformed systems
本文提出了一种计算球形+形变核熔合截面的TDHF方法。该程序将变形核的动态对齐纳入融合截面的计算中。这种排列是由基态转动带的多次E2/E4库仑激发引起的。TDHF融合计算的影响进行了讨论。TDHF计算是在一个不受限制的三维几何形状,使用现代Skyrme力参数化。
2006-04-04 nucl-th
Microscopic study of quasifission dynamics in hot fusion reactions for synthesizing superheavy nuclei with Z = 112-120
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)
本研究采用微观时间相关哈特利-福克理论,探究18种合成Z=112-120超重核的热熔合反应的准裂变动力学,明确壳层效应的关键作用及弹核质量对反应的影响,阐明Z=119、120合成反应的准裂变机制。
2026-08-25 nucl-th
Quasifission at extreme sub-barrier energies
用量子扩散方法研究了$^{92,94}$ Mo + $^{92,94}$ Mo,$^{100}$ Ru + $^{100}$ Ru,$^{104}$ Pd + $^{104}$ Pd,$^{78}$ Kr + $^{112}$ Sn反应在深亚基态能量下的俘获截面行为.由于俘获截面是完全熔合和准裂变截面之和,并且在这些亚势垒能量下完全熔合截面为零,因此可以在实验上研究俘获后这些反应中唯一的准裂变过程。
2012-06-14 nucl-th
Dynamic Microscopic Theory of Fusion Using DC-TDHF
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。本文讨论了DC-TDHF方法在轻重系统聚变中的应用。
2012-08-08 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
Mechanisms producing fissionlike binary fragments in heavy collisions
准裂变成分与裂变状截面的混合导致从观测到的二元产物的角分布和质量分布定量估计完全聚变截面时的模糊性。结果表明,准裂变组分的部分截面覆盖了导致俘获的角动量值的整个范围。计算得到的复合核和双核系统进入准裂变的角动量分布可能会重叠:在所有初始轨道角动量值下,完全聚变和准裂变之间都发生竞争。双核系统大角动量下形成的准裂变组分可以呈现各向同性的角分布,其质量分布可以在质量对称区域,类似于聚变-裂变组分的特征。因此,无意中将准裂变贡献纳入聚变-裂变碎片产额中会导致高估复合核形成的概率。
2009-12-11 nucl-th
Quasifission dynamics and stability of superheavy systems
最近的实验揭示了在库仑势垒附近能量的$^{64}$ Ni+ $^{207}$ Pb、$^{132}$ Ni + $^{208}$ Pb和$^{238}$ U+ $^{238}$ U反应中的有趣的相似性。实验数据表明,对于所有的系统发生大量的能量耗散,在反应的第一阶段,虽然转移的核子的数量是小的。另一方面,在第二阶段,大量的核子被转移,摩擦小,消耗的时间少。为了理解所观察到的行为,基于微观时变Hartree-Fock(TDHF)理论分析了各种反应。通过对$^{40,48}$ Ca+ $^{124}$ Sn、$^{40}$ Ca+ $^{208}$ Pb的系统分析,$^{40}$ Ar+ $^{208}$ Pb,$^{58}$ Ni+ $^{208}$ Pb,$^{64}$ Ni+ $^{238}$ U,$^{136}$ Ni+ $^{198}$ Pt,和$^{238}$ U+ $^{238}$ U反应,我们发现TDHF很好地再现了测量的趋势。此外,将Balian-Vénéroni变分原理应用于$^{238}$ U+ $^{238}$ U的正面碰撞,并将碎片质量的方差与实验数据进行了比较,结果显示出明显的改进.潜在的反应机制和可能的未来研究进行了讨论。
2017-01-18 nucl-ex nucl-th
3-D unrestricted TDHF fusion calculations using the full Skyrme interaction
我们提出了一个研究的融合截面使用新一代的时间依赖Hartree-Fock(TDHF)代码,其中不包含关于碰撞几何的近似,并使用完整的Skyrme相互作用,包括所有的时间奇项。此外,该代码使用基样条配置方法,以提高数值精度。对$^{16}O + ^{16,28}O$的熔合截面进行了比较研究,并与较老的TDHF结果和实验进行了比较。我们目前的结果使用现代Skyrme部队和讨论的影响,新的条款存在于相互作用。
2006-03-13 nucl-th
Study of $^{64}$Ni+$^{132}$Sn Fusion with Density Constrained TDHF Formalism
我们利用最近引入的密度约束含时Hartree-Fock方法研究了$^{64}$ Ni+ $^{132}$ Sn体系的熔合反应.在这种形式主义的融合壁垒直接从TDHF动力学。此外,我们纳入变形(扁)$^{64}$ Ni核由于动态库仑激发的入口通道对齐。我们讨论了粒子转移和其他动力学效应对熔合截面的影响。计算的截面与数据和其他计算结果非常吻合。
2007-05-09 nucl-th
Investigation of the quasifission process by theoretical analysis of experimental data of fissionlike reaction products
聚变激发函数是设计超重元素合成实验的重要参数。它的值似乎是由通过观察类裂变碎片的质量、角和能量分布对完全聚变的阻碍的实验研究确定的。在建立导致观察到的二元裂变碎片的反应机制方面存在模糊性。类裂变碎片可以在准裂变、快裂变和聚变-裂变过程中产生,这些过程中碎片的质量(角、动能)分布有重叠。准裂变和完全聚变之间的分支比强烈地依赖于入口通道的特性。在本文中,我们考虑了一系列广泛的反应(具有不同的质量不对称性和质量对称性参数),目的是解释许多数量对反应机制的作用。本文还介绍了用$^{48}$ Ca+ $^{249}$ Bk反应合成Z = 117的超重核的研究结果,即通过测定蒸发剩余截面和沿复合核去激发级联形成的激发核的有效裂变势垒$<B_{\rm f}>$。
2011-03-31 nucl-th
Pairing Effects in Nuclear Fusion Reaction
在三维坐标空间中,采用正则基含时Hartree-Fock-Bogoliubov理论(Cb-TDHFB)处理对关联,模拟了重离子碰撞.将Cb-TDHFB应用于22 O +22 O碰撞,并采用接触型对能泛函,比较了Cb-TDHFB和TDHF的结果,研究了对关联在核聚变中的作用.我们的结果似乎表明,配对效应不增加在这个系统中的融合截面。
2013-09-29 nucl-th
Fusion Probability in Dinuclear System
聚变可以用具有核子的相对运动和转移两个自由度的双核系统的时间演化来描述。在两个集体模之间存在耦合的情况下,我们在局域谐波近似下求解了Fokker-Planck方程。双核系统的势存在准裂变势垒和内熔合势垒,其逃逸率可用Kramers模型计算。为了估计聚变几率,我们计算了准裂变率和聚变率。我们研究了耦合效应对熔合几率和蒸发残渣截面的影响。
2015-03-26 nucl-th
Microscopic DC-TDHF study of heavy-ion potentials and fusion cross sections
我们研究了在库仑势垒附近的能量的重离子聚变反应,特别是与富含中子的放射性离子束。采用密度约束的含时Hartree-Fock(DC-TDHF)方法对三维晶格进行了动力学微观计算。新的结果提出了$^{132}$ Sn+ $^{40}$ Ca系统相比,$^{132}$ Sn+ $^{48}$ Ca较早的研究。我们的理论融合截面与HRIBF最近测量的数据惊人地吻合。我们还研究了$^{24,16}$ O在$^{12}$ C上的近垒熔合和垒下熔合,这对确定吸积中子星的地壳成分和加热是很重要的。
2012-08-01 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
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
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
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
Quasifission and difference in formation of evaporation residues in the $^{16}$O+$^{184}$W and $^{19}$F+$^{181}$Ta reactions
从理论上研究了导致相同$^{200}$ Pb复合核的$^{19}$ O+ $^{184}$ W和$^{19}$ F+ $^{181}$ Ta反应中的俘获、完全熔合和蒸发残渣生成的激发函数,解释了前者比后者蒸发残渣生成量大的实验数据.观察到的差异是由大的捕获截面在前者和增加的准裂变的贡献,在$^{19}$ F+ $^{181}$ Ta反应在大激发能的裂变样碎片的产量。在$^{16}$ O+ $^{184}$ W反应中形成复合核的几率较大,但在相同的激发能下,两种反应中形成的复合核具有相似的角动量范围。与高激发能下的$^{16}$ O+ $^{184}$ W反应相比,在$^{19}$ F+ $^{181}$ Ta反应中观察到的归一化到熔合截面的蒸发残余截面减小,这是由于在$^{19}$ F诱导反应中,准裂变贡献的快速增加与复合核形成中的阻碍增加有关.给出了这两个反应的蒸发剩余物截面的自旋分布。
2009-08-23 nucl-th
Spherical and Deformed Shell Effect Competition in Quasifission of Superheavy Nuclei
本研究通过含时模拟研究两类刚高于库仑势垒的重离子反应中的准裂变过程,揭示球形与形变壳效应、靶核取向对碎片产额和出射道的影响,为超重核搜寻的反应选择提供依据。
2025-03-24 nucl-th
Time-dependent Hartree-Fock study of quasifission trajectories in reactions forming $^{294}$Og
本文用含时Hartree-Fock理论模拟形成$^{294}$Og的五种反应,揭示初始质量不对称性、取向及壳效应对准裂变轨迹和出射道的影响。
2023-02-14 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
Entrance Channel Effects on the Quasifission Reaction Channel in Cr + W Systems
背景资料:形成一个完全平衡的复合核是重离子聚变反应机制中的关键步骤,但可能会受到准裂变的阻碍,准裂变是一个双核系统在完全平衡之前分裂的过程。为了提供一个完整的描述重离子聚变的准裂变过程的特征是很重要的。特别是,改变准裂变过程的中子丰度的影响并不为人所知。先前的一项研究表明,在库仑势垒以上13%的Cr + W反应中,中子丰度的增加会导致准裂变反应通道的显著性降低。目的:在恒定的激发能下,研究了不同中子丰度的聚变-裂变和准裂变反应通道之间的相互作用,发现中子丰度和准裂变之间的相关性在较低能量下是否成立。研究方法:在澳大利亚国立大学,在复合核的激发能为52.0 MeV时,确定了Cr + W反应的8种不同组合的质量分布。结果如下:的曲率参数的裂变样碎片的质量分布,并比较已知的影响准裂变的各种反应参数。结论:目前的工作表明,在相互作用势垒附近的能量的变形效应占主导地位的中子丰度的影响,在这些Cr + W系统的准裂变和复合核形成之间的竞争,是一个重要的考虑未来的重和超重元素生产反应。
2017-03-17 nucl-ex 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
Competition between fusion-fission and quasifission processes in the $^{32}$S+$^{182,184}$W reactions
测量了质心能量为118.8、123.1、127.3、131.5、135.8、141.1和144.4 MeV的$^{32}$ S+ $^{184}$ W反应的裂变碎片角分布。得到了实验裂变激发函数。通过外推各裂变角分布,得到了碎片角各向异性($\mathcal{A}_{\rm exp}$)。用双核系统模型将测量的$^{32}$ S+ $^{182,184}$ W反应的裂变截面分解为聚变裂变、准裂变和快裂变的贡献。在先进的统计模型的框架下计算的$^{32}$ S+ $^{184}$ W反应的总蒸发残渣激发函数与现有的实验数据符合良好,直到约$E_{\rm c.m.}\approx 160$ MeV。在所考虑的束能量范围内,用相同的部分俘获截面对反应和表征裂变产物角分布的量$K_0^2$、$<\ell^2>$和$\mathcal{A}_{\rm exp}$的实验俘获激发函数进行了理论描述。
2010-02-22 nucl-ex 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
$^{64}$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
Competing quasifission and asymmetric fusion-fission in neutron-deficient sub-lead nuclei
为了解开壳效应和动力学的作用,裂变碎片的质量分布$^{191}$金,在新确定的岛的质量不对称裂变在次铅区域的核,已被测量到激发能为$\approx$ 20 MeV以上的裂变势垒通过两个不同的入口通道,即$^{16}$ O+ $^{175}$ Lu和$^{37}$ Cl+ $^{154}$ Sm反应。除了在这两种情况下的壳效应的签名,明确的准裂变的实验证据已被观察到的Cl诱导反应的质量分布,这也被证实的理论计算。这一关键的证据以及对现有实验数据的系统分析表明,入口通道中的动力学对早期用于探索$β$中最近发现的质量不对称性的持久性的大多数反应具有显着影响-在该质量区域的低能延迟裂变,忽略这可能导致在解释重离子数据时的模糊性。
2020-03-06 nucl-ex 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
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
Main restrictions in the synthesis of new superheavy elements: quasifission or/and fusion-fission
超重元素的合成促进了对大质量核完全聚变特性的研究,并促进了对低能重离子碰撞反应机理的理论模型的改进。本文比较了导致新超重元素Lv(Z=116)的同位素A=296和A=290的$^{48}$ Ca+ $^{248}$ Cm和$^{58}$ Fe+ $^{232}$ Th反应的复合核(CN)形成截面和蒸发残渣(ER)截面的理论结果。电流变截面可以直接测量,它是由加热旋转复合核的完全熔合概率和存活概率决定的。这些概率不能明确地测量,但是关于它们的知识对于研究所观察到的产物的形成机制是重要的。为此,还考虑了$^{48}$ Ca+ $^{249}$ Cf和$^{64}$ Ni+ $^{232}$ Th反应。与使用Peter Möller { \it et al}计算的质量的情况相比,使用Warsaw小组在宏观-微观模型框架内计算的超重核质量值导致所有反应(不包括$^{64}$ Ni+ $^{232}$ Th反应)的ER截面较小。
2013-09-15 nucl-ex nucl-th
Matter-wave interference originates mass-angle correlation in fusion-fission
裂变碎片的质角关联被认为是准裂变的表现。我们发现,这是不是这样的:效果可以源于不同的总自旋表示物质波干扰复合核过程中的聚变-裂变振幅之间的相关性。这解决了完全熔合亚势垒反应$^{16}$ O+ $^{238}$ U中质量-角度相关性的众所周知的难题。我们的发现对于更可靠地预测超重元素的产生截面具有重要意义。物质波干涉也产生准裂变相干旋转双核的量子经典跃迁到时间取向局域化。
2020-01-26 nucl-th quant-ph
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
Modelling of compound nucleus formation in fusion of heavy nuclei
提出了一个新的模型,该模型包括单粒子(s.p.)本文提出了一种结合系统宏观演化的运动模型来描述重核聚变中复合核的形成。非绝热性最初使入口系统保持在其接触构型附近,但从非绝热到绝热势能面(PES)的逐渐转变导致聚变或准裂变。CN形成概率的直接测量对于区分当前模型至关重要。
2003-11-26 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
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