An evaporation-based model of thermal neutron induced ternary fission of plutonium
在一个基于蒸发的模型框架内分析了热中子诱发钚裂变的三元裂变几率,其中包含了与颈塌缩相关的时变势的复杂性。如果假设裂变时的核温度和裂变颈坍缩时间分别为~1.2 MeV和~10^-22 s,那么计算出的三次裂变轻带电粒子发射的相对几率与实验数据中看到的趋势一致。这个模型的能力,重现三元裂变的概率跨越七个数量级的范围广泛的轻粒子的电荷和质量意味着,三元裂变是由耦合的蒸发过程与核流体的快速重新安排后切断。
2007-03-10 nucl-th
Microscopic description of the fission process including intrinsic excitations. Part III: 240Pu fission dynamics along 1D asymmetric paths within the Schrodinger Collective Intrinsic Model
CEA(法国原子能和替代能源委员会);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);IJCLab(伊吉克莱布实验室);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
该研究聚焦薛定谔集体-内禀模型(SCIM)的动力学方程,通过正则化动力学组分、分析240Pu非对称裂变路径的动力学性质等,发现内禀激发对裂变通量贡献超80%,结果与实验一致,凸显内禀激发在裂变动力学描述中的重要性。
2026-08-10 nucl-th
Large-scale fission data generation with BSkG3
Institut d’Astronomie et d’Astrophysique, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学天文学与天体物理研究所)
利用MOCCa核结构代码和BSkG3 EDF,系统研究重核裂变特性,包括轴向、三轴和八极矩,所有核素及裂变路径,探讨其对r过程核合成的影响。
2026-04-28 nucl-th
On the timescale of quasi fission and Coulomb fission
当反应中库仑-激发能的最大转移超过靶或射弹的裂变势垒时,就可能发生库仑裂变机制。除了一个反应208 Pb +天然Ge晶体外,用于早期阻断测量的所有反应都满足该条件,其中测量的时间尺度低于阻断测量的测量极限< 1 as。因此,在阻塞实验的数据分析中包括库仑裂变导致我们解释,所测量的时间长于几阿秒(约2-2.5 as),但属于库仑裂变时标和短于1是由于准裂变。因此,这一发现解决了使用核技术和阻塞技术的裂变时标测量之间的关键差异。这反过来又证实了准裂变时标确实是与核实验和理论一致的泽秒量级的事实。因此,它为理解通过熔融蒸发过程形成重元素的反应机制提供了一个自由基输入
2021-03-12 nucl-th
Temperature dependence of nuclear fission time in heavy-ion fusion-fission reactions
在福克-普朗克方程中考虑粘性阻尼导致了对重核裂变的理解和分析的各种改进。Kramers理论通常提供裂变时间的解析表达式,该理论通过包括与沿着变形坐标的多粒子耗散过程相关的时间尺度来改进玻尔-惠勒估计。然而,Kramers的公式在足够高的激发能下失效,Kramers关于大势垒的假设不再成立。在$T>1$ MeV的制度,Kramers的理论应取代一个新的理论的基础上的Ornstein-Uhlenbeck首次通过时间的方法,在这里提出。将该理论应用于$^{16}$ O+ $^{208}$ Pb $\rightarrow$ $^{224}$ Th的聚变-裂变实验的裂变时间数据。所提出的模型提供了一个内部一致的一个参数拟合的裂变数据与一个常数的核摩擦作为拟合参数,而Kramers的拟合需要的摩擦值落在允许的范围内。该理论还提供了一个分析公式,在未来的工作中,可以很容易地实现在数字代码,如级联或JOANNE 4。
2017-07-21 nucl-th
Event-by-event evaluation of the prompt fission neutron spectrum from 239Pu(n, f)
早期的研究239钚(n,f)已扩展到入射中子能量高达20兆电子伏的事件的裂变模型FREYA的框架内,我们已经纳入多机会裂变和预平衡中子发射。确定了控制瞬发裂变中子蒸发的主要参数,并通过将这些参数与ENDF-B/VII.0的平均中子多重数nubar拟合,分析了瞬发裂变中子谱,包括通过拟合ENDF-B/VII.0评估中使用的实验nubar数据获得的nubar(E)中的能量-能量关联。我们提出了我们的结果,讨论了这个新的评价相关的测试,并描述了可能的进一步改进。
2011-05-23 nucl-th
Fission Fragment Yields Of $^{235}$U$(n_{th},f)$ Evaluated By The CCONE Code System
开发了基于CCONE代码的新计算系统,可同时评估裂变碎片产额及多种粒子发射,利用高斯过程与最小二乘拟合确定参数,在$^{235}$U热中子诱发裂变实验中成功复现了碎片产额及其他可观测量。
2024-04-26 nucl-th
Multidimensionally-constrained relativistic mean-field study of spontaneous fission: coupling between shape and pairing degrees of freedom
基于核能密度泛函的裂变动力学研究表明,形状和配对自由度之间的耦合对非微扰集体惯性有显著影响,因此,对动态(最小作用)自发裂变路径和半衰期有显著影响。集体势和非微扰曲柄集体惯性张量使用多维约束相对论平均场(MDC-RMF)模型计算。在BCS近似中,利用有限范围的可分离配对力来处理配对关联。成对的波动包括作为一个集体变量使用粒子数分散的约束。裂变路径的确定与动态规划方法,通过最小化多维集体空间中的行动。探讨了$^{264}$ Fm和$^{250}$ Fm的自发裂变动力学。裂变路径,作用积分和相应的半衰期计算在三维集体空间的形状和配对坐标,使用相对论性功能DD-PC 1和可分离的有限范围的配对力,得到的结果相比,没有配对波动。$^{264}$ Fm的结果也进行了讨论,与最近获得的HFB模型。在集体坐标空间中包含配对相关有利于沿裂变系统的动态路径的轴对称形状,当路径穿过裂变屏障时放大配对,显著降低作用积分并缩短相应的SF半衰期。
2016-03-03 nucl-th
Dependence of angular momentum of fission fragments on total kinetic energy in spontaneous fission of $^{252}$Cf
该研究提出裂变核向断裂点演化的DNS叠加模型,通过量子力学处理角运动,复现并解释了$^{252}$Cf自发裂变中$^{144}$Ba碎片平均角动量对TKE的弱依赖。
2025-06-09 nucl-th
Accurate spontaneous fission half-lives from a microscopic large-scale nuclear structure model
本文验证了BSkG3微观核结构模型预测自发裂变半衰期的能力,通过引入三轴和八极自由度、微观集体惯量及作用量最小化,实现了对r过程建模至关重要的精确大尺度裂变性质预测。
2025-08-22 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
Theoretical description of prompt fission neutron multiplicity and spectra
目前的工作涉及两个成功的模型今天使用:逐点(PbP)和蒙特卡洛方法。在第二章中给出了PbP模型和扩展的Los Alamos模型的描述,该模型考虑了次级链和方式。在这一章中给出的例子也PbP和最可能的碎裂方法计算的各种数量的特点提示排放:多参数矩阵,数量作为一个功能的碎片质量,数量作为一个功能的TKE和总平均数量,为不同的自发和中子诱发裂变系统。特别注意的TXE分区之间的充分加速裂变碎片,两个分区方法中使用的PbP模型进行了详细讨论。在第三章中给出了描述的蒙特卡罗处理包括在FIFRELIN代码。只强调与PbP治疗不同的那些方面。特别注意的最新发展的代码有关的能量依赖的复合核截面的中子蒸发从碎片的逆过程。本章给出了用标准裂变系统252 Cf(SF)的FIFRELIN程序进行计算的例子。第四章给出了几个钚自发裂变系统(~(236)、~(238)、~(240)、~(242)、~(244)Pu)和一个中子诱发裂变系统(~(239)Pu(n,f))的PbP和Monte Carlo处理的原始结果。最后一章概述了第四章中两种治疗方法所得结果的相互比较所得出的最重要结论。
2014-10-16 nucl-th
Non-Equilibrium Aspects of Fission Dynamics within the Time Dependent Density Functional Theory
本研究采用纳入配对关联的含时密度泛函理论,研究多种核素的诱发裂变,给出断裂中子结果及诱发裂变的若干非平衡复杂特性。
2025-03-20 nucl-th
The Fission Barrier of Heaviest Nuclei From a Macroscopic-Microscopic Perspective
本文从理论的观点出发,基于核形变和能量的图象,提出了裂变势垒的概念,它是定量估计与核裂变有关的各种可观测量的一个参数。我们描述了计算能量景观的宏观-微观方法,它比自洽平均场方法简单,而且由于它的双分量性质,似乎更容易适应实验数据。我们提出了一些模型和方法来寻找裂变鞍。为了说明的目的,我们提出的结果在锕系元素和超重核的裂变势垒,在一个宏观-微观模型。我们讨论与其他模型的结果,包括一些平均场型的比较。
2022-04-26 nucl-th
Long Range Alpha the Ternary Cold Fission of $^{252}$Cf
考虑基态四极形变和碎片的有限尺寸效应,对只受库仑力作用的三体系统的运动方程进行积分,计算了伴随$^{252}$ Cf冷裂变的轻带电粒子发射碎片的最终动能.轨道计算的初始条件是在变形团簇模型的框架下导出的,该模型还考虑了原子核部分的影响。虽然初始动能的分布是相当广泛的,我们表明,在冷裂变的初始条件可以更好地确定比通常的自发裂变。
1998-08-01 nucl-th
Study of angular momentum effects in fission
背景:角动量在裂变中的作用已经讨论了很久,但可观察到的影响很难量化。目的:我们讨论了裂变中与角动量有关的各种效应,并给出了定量的例子。研究方法:我们采用裂变模拟模型$\mathtt{FREYA}$,这是非常适合于这个目的,因为它遵守所有的守恒定律,包括在每一步的过程中的线性和角动量守恒。我们首先讨论角动量在$\mathtt{FREYA}$中的实现,然后评估特定的观测量,包括各种相关的观测量。我们还研究了$^{235}$ U的低位同分异构态相对于基态的中子诱发裂变的潜在效应。结果如下:裂变过程中固有的涨落确保了初始复合核的自旋对碎片自旋的影响很小,因此碎片自旋几乎不相关。裂变碎片的自旋大小与光子多重性之间存在着显著的相关性。我们还考虑了动态各向异性所造成的旋转的蒸发碎片和研究,特别是分布的投影中子-中子开口角,表明,虽然它是占主导地位的蒸发反冲的效果,它是可能的提取信号的动态各向异性通过傅立叶分解。最后,我们注意到,使用的同分异构的目标,$^{235 {\rm m}}$ U($n_{\rm th}$,f),可以提高对称产额,从而可以导致更高的中子多重性低的总碎片动能。
2020-12-08 nucl-th
A dynamical model calculation to reconcile the nuclear fission lifetime from different measurement techniques
裂变前的粒子多重性表明,寿命为10 - 20秒的核裂变发生这是在相反的裂变寿命10 - 18秒的原子探针预测。这种长期存在的模糊性,所产生的数量级之间的核和原子探针测量的裂变寿命的差异,已被解决的动力学模型,其中包括从核壳效应的贡献。我们表明,在较低的激发能,这两个探针的裂变系统生存了很长一段时间,没有任何粒子蒸发。我们还考虑了广泛的反应,从总体上研究了复合核的激发能对裂变动力学的影响。我们的模型预测超重核302 - 120的平均裂变寿命大于10 - 18 s,这与最近的实验是合理的一致。
2018-06-20 nucl-th
Microscopic Theory of Nuclear Fission: A Review
本文综述了如何在核密度泛函理论中描述核裂变。在自发裂变中,半衰期是主要的可观测量,量子隧穿是基本概念,而在诱导裂变中,重点是碎片性质,需要明确的时间依赖性方法。当前裂变的微观理论的基石是能量密度泛函形式主义。它的基本原则,包括工具,如HFB理论,有效的两体有效核势,有限温度扩展和超越平均场修正,简明扼要地介绍。EDF方法通常与这样的假设相结合,即与核内核子的典型时间尺度相比,驱动系统裂变的大振幅集体运动的时间尺度是缓慢的。在实践中,这个绝热性假设是通过引入(一些)集体变量并将多体薛定谔方程映射成核波包的集体类薛定谔方程来实现的。分裂构型指示分裂发生的位置。这个集体薛定谔方程依赖于一个惯性张量,它包含了系统对集体变量的微小变化的响应,并且在确定自发裂变半衰期方面也起着特殊的作用。裂变的微观理论的一个标志是实际应用所需的巨大计算量。特别是,本文中提出的理论的成功实施需要一个非常精确的数值解的HFB方程的集体变量的大值。最后,选择的最新的和有代表性的结果获得自发和诱导裂变的目标是强调微观方法的一致性。
2016-05-02 nucl-th
Fission fragment mass yields of Th to Rf even-even nuclei
从理论上推导了锕系元素核的裂变性质。我们研究了势能面和裂变势垒,并预测了锕系同位素的裂变碎片质量产额。结果与实验数据进行了比较。计算在宏观-微观近似下进行,宏观部分采用Lublin-Strasbourg Drop(LSD),微观能量修正在Yukawa折叠势下进行。采用傅立叶核形状参数化方法描述核形状,包括非轴向自由度。使用Born-Oppenheimer近似在3D集体模型内评估所考虑核的裂变碎片质量产额。
2021-01-10 nucl-th
Induced Fission of $^{240}$Pu within a Real-Time Microscopic Framework
我们描述了Pu 240的裂变动力学,从一个配置在接近外裂变势垒的完全分裂和形成的碎片内的密度泛函理论扩展到超流系统和实时动力学的实施。裂变碎片的出现与实验确定的性质相似,而裂变动力学似乎是相当复杂的,有许多激发的形状和配对模式。演化被发现是比以前预期的要慢得多,和集体惯性的最终作用被发现是可以忽略不计的,在这个完全非绝热处理的核动力学,其中包括所有集体自由度(CDOF)(不像绝热处理与少量的CDOF)。
2016-03-25 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
Solving one-dimensional penetration problem for fission channel in the statistical Hauser-Feshbach theory
通过求解一维薛定谔方程计算裂变通道透射系数,并将其纳入统计 Hauser-Feshbach 模型,成功重现了 $^{235,238}$U 和 $^{239}$Pu 中子诱发反应的裂变截面及量子力学效应。
2023-07-01 nucl-th
Anatomy of neck configuration in fission decay
用相对论平均场理论对铀、钍同位素裂变衰变中的颈位形进行了微观解剖研究。研究了稳定谷中的$^{236}U$和$^{232}Th$以及可能在恒星演化的r过程核合成中起重要作用的奇异丰中子同位素$^{250}U$、$^{256}U$、$^{260}U$、$^{240}Th$、$^{250}Th$、$^{256}Th$。按照静态裂变路径,颈部配置的产生和它们的组成中的中子和质子的数量方面得到的中子分量的逐步上升,随着质量数的增加。裂变衰变中的中子多重数和颈部的中子数之间有很强的相关性。$^{260}$ U和$^{256}$ Th的最大中子质子比约为5,表明液滴图象的破坏和更重同位素裂变衰变的抑制。从这项研究中还可以推断,颈部是一种新的裂变衰变方式的前兆,如多重碎裂裂变。
2010-05-10 nucl-th
Theoretical description of fission yields: towards a fast and efficient global model
背景资料:对裂变碎片产率分布的定量微观理解是核理论的一个重大挑战,因为它涉及到大振幅核集体运动和单粒子核子运动之间的复杂竞争。目的:最近提出的裂变碎片分布的全球建模的方法扩展到占奇偶交错的电荷产量和中子蒸发。方法:裂变轨迹内得到的密度泛函理论的框架内,允许最可能的裂变prefragment配置的微观测定。质量和电荷产额分布构建的统计方法植根于一个微正则系综。测试结果:我们表明,建议的混合模型可以重现实验的质量和电荷碎片产量,包括奇偶交错,广泛的裂变核。实验同位素产率可以用一个简单的中子蒸发方案来描述。我们还探讨了奇异的富中子和超重系统的裂变碎片分布,并将我们的预测与其他最先进的全球计算进行比较。结论:我们的研究表明,微观重排成裂变碎片的核子发生在裂变之前,以及随后的动力学主要是由热激发和核结合的整体特征驱动。所提出的简单混合方法非常适合于涉及数百个裂变核的大规模计算。
2022-01-13 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
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
Microscopic dynamical description of proton-induced fission with the Constrained Molecular Dynamics (CoMD) Model
核裂变的微观描述仍然是一个紧张的基础研究课题。了解核裂变,除了从理论的角度来看,是具有实际意义的能源生产和核废料的嬗变。在核天体物理学中,裂变为重元素通过r过程的核合成设定了上限。在这项工作中,我们使用约束分子动力学(CoMD)程序对中能质子诱发裂变进行了系统的研究。CoMD代码实现了一个有效的相互作用与核物质的压缩系数K=200(软状态方程)与几种形式的密度依赖的核子-核子对称势。此外,在碰撞的每个时间步,对每个核子的相空间占据施加了一个约束,恢复了泡利原理。对描述裂变的有效相互作用的表面参数进行了适当的选择。在这项工作中,我们提出的裂变计算结果的质子诱导反应:a)232 Th在27和63 MeV,b)235 U在10,30,60和100 MeV,和c)238 U在100和660 MeV。计算的观测量包括裂变碎片的质量分布,总裂变能量,中子多重性和裂变时间。这些观测值进行了比较,现有的实验数据。我们表明,微观CoMD代码是能够描述复杂的多体动力学的裂变过程中,高能量,并给出了一个合理的估计裂变的时间尺度。灵敏度的结果的密度依赖的核子对称性势(和,因此,核的对称性能源)的found. Further改进的代码是必要的,以实现一个令人满意的描述低能量裂变壳效应起主导作用。
2015-06-16 nucl-th
Population of rotational states in the ground-band of fission fragments
在$^{252}$ Cf的自发裂变中发射的富含中子的碎片的基态带中的转动态的布居被描述在一个与时间相关的量子模型中,该模型类似于用于库仑激发的模型。根据断裂时的弯曲模型,计算了所选基中各态的初始布居概率。随后,这些初始振幅喂养耦合动力学方程描述的人口在两个片段的旋转状态在隧道和后势垒(纯库仑)运动。作为应用,我们考虑了不同发射中子数的高产额Mo-Ba对。
2013-07-05 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
Nuclear fission with mean-field instantons
我们提出了一个描述的核自发裂变,一般的量子隧穿,在瞬子-周期性的时间依赖于时间的平均场方程的解-允许比较更熟悉和使用的发电机坐标(GCM)和绝热的时间依赖的Hartree-Fock(ATDHF)方法。它示出的作用功能的瞬子的值是准经典估计的衰变指数满足最小值原则时,施加额外的约束试验裂变路径。与力学类似,这些是能量守恒和速度-动量关系的条件。在绝热极限下,瞬子方法简化为时间奇ATDHF方程,集体质量包含时间奇Thouless-Valatin项,而GCM质量完全忽略速度-动量关系。这意味着GCM惯性通常高估了与瞬子相关的衰变率。极小值原理的存在为瞬子的变分搜索提供了希望。在考虑对的情况下,瞬子方程和变分原理可以用时间相关的Hartree-Fock- Bogolyubov(TDHFB)理论表示.该理论的绝热极限再现了ATDHFB惯性。
2008-05-16 nucl-th
Spontaneous fission half-life in Fm isotopes with nuclear energy density functional
本文提出 CHFB + LQRPA 方法,在集体惯性中纳入动力学剩余效应,并计算 N=158–164 的 Fm 同位素沿对称裂变路径的势、惯性与半衰期,证明准确评估集体惯性至关重要。
2024-06-14 nucl-th
Microscopic treatment of energy partition in fission
一个原子核转化为两个激发的裂变碎片被建模为核形状的强阻尼演化,直到在小的临界颈部半径处发生断裂,在该点处提取每个碎片的质量、电荷和形状。然后根据微观能级密度统计地划分可用的激发能。这种方法考虑了重要的(和能量依赖的)有限尺寸效应。在碎片被完全加速并且它们的形状松弛到它们的平衡形式之后,它们经历连续的中子蒸发。由此得到的平均中子多重性对碎片质量$\barν$(A)的依赖关系,包括对裂变复合核初始激发能的依赖关系,与观察到的行为很好地一致,如这里对$^{235}$ U(n,f)所证明的那样。
2018-11-06 nucl-th
Generalized time-dependent generator coordinate method for induced fission dynamics
本研究将广义含时生成坐标方法扩展纳入对关联,可更真实描述开壳核含时现象,应用于诱发裂变鞍点到裂变点动力学,并将240Pu裂变的计算结果与标准TD-DFT结果及现有数据对比。
2024-02-02 nucl-th
A microscopic calculation of fission cross sections with the non-equilibrium Green function method
本研究将非平衡格林函数方法拓展至包含 seniority 非零组态的模型空间,引入随机质子-中子相互作用,微观计算$^{235}$U$(n,f)$反应裂变截面,发现 seniority 非零组态显著提升裂变截面与分支比,且裂变动力学由少量哈密顿量本征态主导。
2025-04-02 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
Study of dissipative dynamics in fission of hot nuclei using Langevin equation
重离子聚变反应中高激发态复合核的裂变是近年来引起人们极大兴趣的课题。建立了基于Langevin方程的耗散动力学模型,并成功地应用于高激发重核裂变动力学。然而,壁摩擦(WF),标准版本的核摩擦时,纳入朗之万动力学模型是不能够同时再现两个分裂前中子多重性和裂变概率的实验数据。因此,许多工作人员发现,为了重现实验数据,壁面摩擦力强度的经验性降低是必要的。有趣的是,最近提出了壁摩擦的修改,其中微观上实现了减少。这种改进的方法被称为混沌加权壁摩擦(CWWF),它考虑了单粒子运动的不可积性。本论文的工作旨在将这种强形状依赖的摩擦(CWWF)应用于耦合粒子和γ蒸发的Langevin动力学模型中,以验证它在多大程度上能解释热核裂变的实验数据。实验数据包括裂变前中子多重数的激发函数、裂变几率以及若干核的蒸发剩余截面。还讨论了瞬变在核裂变中的重要性。目前的努力是为了获得核耗散的清晰物理图像,这反过来将有助于解决与集体运动,特别是核裂变有关的许多悬而未决的问题。
2004-11-01 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
Influence of fusion dynamics on fission observables: A multi-dimensional analysis
尝试揭示聚变和裂变阶段对典型裂变观测量的影响,即中子断前多重数。本文用四维动力学随机Langevin模型计算了在广泛的重离子碰撞中产生的激发态复合核的裂变衰变。在动态确定性HICOL代码对化合物核形成时间的预测的指导下,讨论了这种计算结果和实验数据的比较。虽然后者对入口通道性质的依赖可以直接解释一些观察结果,但在其他情况下,反应的各种参数之间可能发生复杂的相互作用。这些参数,包括入口通道的不对称性,轰击能量,复合核裂变,角动量和激发能,提出了各自的作用的多维分析。它示出,根据系统的大小,可以推断出明显的不确定性时,投影到特定的订购参数。这项工作表明,微妙的补偿效应的可能性,在管理测量的裂变观测值,从而突出了多维讨论的必要性。
2017-10-30 nucl-th
The evaporation residue in the fission state of Barium nuclei within relativistic mean-field theory
用相对论平均场论对钡同位素蒸发残渣进行了微观研究。调查包括从稳定谷到奇异的质子富集区的钡同位素。这些核的基态组态和颈组态都是由相应态的核子总密度分布产生的。我们估计了裂变态伸长颈区的组分(核子数)。我们发现$α$粒子是Ba同位素颈的组成部分,在重离子反应研究中被称为蒸发残渣。在整个同位素链中观察到中子和质子之间的强相关性。
2013-12-19 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
Extended time-dependent generator coordinate method study of induced fission (II): total kinetic energy distribution
在含时生成坐标法(TDGCM)的框架下,发展了一个计算裂变碎片总动能(TKE)分布的模型,并将其扩展到包括耗散效应在内的诱导裂变动力学描述中。从GCM哈密顿量中的耗散项的表达式开始,它决定了统计集体波函数的时间演化,在这项工作的第一部分中导出,通过分裂超曲面的概率流的积分通量可以在不同的温度下计算。在给定温度下,特定碎片对断裂时的动能由能量平衡公式确定。通过将碎片的动能与几率流的通量折叠,计算了TKE分布。该方法说明与诱导裂变的$^{228}$ Th的TKE分布的计算,在3D空间的集体坐标:轴对称的四极和八极形变,和核温度。
2022-10-02 nucl-th
Number of Particles in Fission Fragments
在目前的裂变模拟中,给定裂变碎片中的质子和中子数几乎总是通过对包含碎片的空间扇区中的粒子总密度进行积分来获得。由于整个原子核的多体波函数的反对称性,这一过程系统地给出了碎片中的非整数粒子数。我们介绍了一种新的采样方法,以严格估计发现$Z$质子和$N$中子在裂变碎片的概率,而不诉诸投影仪,有时会得到笨拙的结果。当应用于标准的Hartree-Fock-Bogoliubov多体状态,我们表明,我们的方法确实再现了完整的粒子数投影的结果。然后,我们估计的电荷和质量数分散的几个分裂配置在$^{240}$钚与配对相关和不包括在内。我们表明,在我们的方法中,电荷概率的奇偶效应自然发生,这可以解释众所周知的电荷分布的奇偶交错。我们的方法适用于断裂构型的静态计算,例如,在宏观-微观方法或能量密度泛函理论中,而且在裂变的显式时间依赖密度泛函理论模拟中。
2020-08-17 nucl-th
Neck configuration of Cm and Cf nuclei in the fission state within relativistic mean field formalism
利用相对论平均场理论,在微观研究中,建立了居里和加利福尼亚同位素裂变态中子多重性和中子数之间的相关性。这项研究包括了稳定谷附近的Cm和Cf核的同位素,因此可能在超重核的人工合成中发挥重要作用。还估计了静态裂变路径、中子$-$质子不对称性、颈部的演化以及它们的核子数组成。我们发现了一个最大的平均中子质子密度比,这是约$1.6$在液体$-$滴图像的击穿$^{248}$ Cm和$^{252}$ Cf。中子$-$质子不对称性对同位素链中子多重数的强烈依赖性也被观察到。
2018-04-19 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
Theory of Nuclear Fission
原子核是由强核力结合在一起的质子和中子的量子多体系统。在适当的条件下,原子核可以分裂成两个(有时是三个)碎片,然后通过发射粒子而衰变。这种现象被称为核裂变。由于不同的裂变事件可能产生不同的碎裂,在一个小的化学物质样本中发生的所有裂变的最终产物包括数百种不同的同位素,包括$α$粒子,以及大量发射的中子,光子,电子和反中微子。这一过程异常复杂,发生在一个飞秒量级的长度尺度上,大多数时间不到一飞秒,但直到所有挥之不去的$β$衰变完成才完全结束-这可能需要数年时间-是了解原子核物理学的一个迷人窗口。虽然裂变可能在其技术应用的背景下更自然地被了解,但它在天体物理环境中的重元素合成中也起着关键作用。在这两种情况下,实验测量不足以提供完整的数据。模拟是必要的,但其准确度和精确度对核理论构成了巨大的挑战。这篇文章的目的是提供一个全面的概述的理论方法在描述核裂变。
2022-01-08 nucl-th
Inner fission barriers of uranium isotopes in the deformed relativistic Hartree-Bogoliubov theory in continuum
本文用连续谱形变相对论Hartree-Bogoliubov理论研究铀同位素内裂变势垒,揭示其随中子数的周期性演化及三轴修正效应,并预言^318U附近的平坦势垒谷区可能影响r-过程核合成。
2024-03-28 nucl-th
Fission process of low excited nuclei with Langevin approach
利用基于涨落耗散定理的Langevin方程动力学模型,研究了低激发能下U和Pu同位素裂变碎片的质量分布。目前的计算再现了不对称的质量分布的总体趋势,没有参数调整的第一次使用Langevin方法。Langevin轨线在势面上呈现出复杂的时间演化过程,这导致了裂变的时间延迟,说明动力学处理是至关重要的。结果发现,壳效应的势能景观具有主导作用,在确定的质量分布,虽然它是相当不敏感的强度耗散。尽管如此,它是必不可少的,包括耗散的影响,因为它有一个至关重要的作用,使“波动”的朗之万轨迹,以及解释多重性的分裂前的中子作为激发能的增加。因此,本方法可作为更精确分析的基础。
2013-10-11 nucl-th
Microscopic self-consistent description of induced fission: dynamical pairing degree of freedom
在核能密度泛函的微观框架下,采用高斯重叠近似下的含时生成坐标方法,研究了动力学配对在诱导裂变动力学中的作用.在三维集体坐标空间中计算了$^{228}$ Th诱发裂变的碎片电荷产率,该空间除了核密度的轴向四极和八极固有变形外,还包括一个等密配对自由度。结果表明,动力学对的加入对集体惯性、通过裂变超曲面的集体通量以及由此产生的裂变产额有显著的影响,减少了非对称峰,提高了对称裂变的贡献,与经验趋势更吻合.
2021-07-18 nucl-ex nucl-th
Time-dependent generator coordinate method study of fission: dissipation effects
从原子核集体运动耗散的量子理论出发,将含时生成坐标方法(TDGCM)推广到考虑耗散效应的诱导裂变动力学描述中。该扩展是基于广义的GCM生成函数,包括激发态,和由此产生的运动方程的集体坐标和激发能。假设一个窄的哈密顿核,在一个幂级数的集体动量展开导致一个薛定谔方程,明确包括一个耗散项,成比例的统计波函数的动量。对$^{228}$ Th的诱发裂变进行了计算。三维模型空间包括轴对称四极和八极形状变量,以及核温度。当比较的数据为光致裂变的$^{228}$ Th,计算的裂变产率证明了重要的作用的额外的长期的哈密顿量,明确考虑到耗散的能量的集体运动到内在的自由度。
2022-02-28 nucl-ex nucl-th
Adiabatic fission barriers in superheavy nuclei
采用基于变形Woods-Saxon单粒子势和Yukawa加指数宏观能的微观-宏观模型,计算了1305个重核和超重核$98\leq Z \leq 126$的静态裂变势垒$B_{f}$,包括偶-偶、奇-偶、偶-奇和奇-奇系统。对于奇核和奇-奇核,在费米能级以下10阶到费米能级以上10阶的能级上,通过极小化一个被阻挡中子或/和质子的组态,计算了绝热势能面.模型的参数,以前已经固定的偶偶重核质量的拟合保持不变。鞍点的搜索已被执行的“假想水流”的方法上的基本五维变形网格,包括三轴。两个辅助网格用于检查质量不对称性和十六极非轴性的影响。基态是通过能量最小化的方法得到的。我们发现非轴性显著地改变了许多核的第一和第二裂变势垒。质量不对称的效应,已知降低了锕系元素中第二个非常变形的势垒,在最重的核中出现在100多个核中变形较小的鞍区。它发生在那些三轴性不起任何作用的马鞍上,这表明质量不对称性和三轴性的影响之间是解耦的。我们还研究了对相互作用强度对$B_f$的交错奇数和偶数粒子数的影响。最后,我们提供了一个比较我们的结果与其他理论裂变势垒的评估和可用的实验估计。
2016-06-15 nucl-th
Microscopic model for yields and total kinetic energy in nuclear fission
本文将广义含时生成坐标方法应用于$^{240}$Pu诱发裂变,用25条TDDFT轨迹同时再现电荷产额与总动能分布,证明含集体涨落和单体耗散的微观框架可统一描述裂变观测量。
2025-04-10 nucl-th
Molecular Collective Vibrations in the Ternary Neutronless Fission of $^{252}$Cf
基于最近的实验发现,这可能表明存在一个三核分子结构的冷三元碎裂的$^{252}$ CF发生之前,我们解决了某类振动,这是很可能发生在这些分子的本征值问题。这些振荡是较重的碎片旋转和较轻的球形团簇相对于裂变轴的横向振动共同作用的结果。在计算较重碎片之间的相互作用时,我们考虑了较高的多极形变,包括六重极形变,并引入了一个排斥核部分,以确保产生一个可以容纳几个分子态的势口袋。的可能性,以观察这种状态的去激发的分子寿命进行了讨论。
2000-10-30 nucl-th
A Method to Calculate Fission-Fragment Yields $Y(Z,N)$ versus Proton and Neutron Number in the Brownian Shape-Motion Model. Application to calculations of U and Pu charge yields
我们提出了一种方法来计算二维(2D)裂变碎片产额$Y(Z,N)$与质子和中子数,包括在这两个变量的奇偶交错效应。该方法是使用布朗形状运动的宏观-微观势能面,对于一个特定的化合物系统计算相对于四个形状变量:伸长率(四极矩$Q_2$),颈部$d$,左新生片段球状变形$ε_{\rm f1}$,右新生片段变形$ε_{\rm f2}$和两个不对称变量,即质子和中子数在两个片段中的每一个。对以前的模型进行了扩展:1)引入了计算这种广义势能函数的方法; 2)除了顺序转移外,还允许核子对的关联转移在一步中进行。在以前的版本中,势能被计算为化合物系统的$Z$和$N$及其形状(包括形状的不对称性)的函数。我们在这里概述了如何将模型从“复合系统”模型推广到一个模型,在这个模型中,新兴的碎片质子和中子数也进入复合系统的组成。
2015-08-24 nucl-th
A comparison between two evaluations of neutron multiplicity distributions
在MCNP 6中,用户可以根据Lestone进行的评估(LA-UR-05-0288),使用自发裂变和中子诱发裂变的多重性分布。该评估假设多重性分布为高斯分布,并调整标准差以重现测量的二阶和三阶阶乘矩。在MCNPX中,用户可以选择使用Santi和Miller(LA-UR-07-6229)对可用实验数据进行评估后,使用自发裂变的多重性分布。本文比较了这两种方法计算的自发裂变多重数分布和相应的阶乘矩。除了238钚的自发裂变外,所有的差异都很小或在实验误差范围内。钚-238的评估是基于1956年获得的数据。我们建议重新测量238 Pu多重数分布。考虑到两种评价之间的良好一致性,评价的选择对自发裂变的建模几乎没有影响。然而,我们建议采用LA-UR-05-0288中的评估作为MCNP默认值,因为它还包括中子诱发裂变的推荐分布。
2014-09-18 nucl-th