Fission Fragment Excitation Energy Sharing Beyond Scission
一个简化的,但现实的模型,描述两个后退和加速裂变碎片,由于他们的相互库仑排斥,表明裂变碎片共享激发能后,他们停止交换核子。这种机制导致裂变碎片的总动能较低,特别是如果裂变碎片中的侏儒共振被激发时。尽管这里的重点是裂变,但类似的论点也适用于重离子反应中的碎片。
2020-09-10 nucl-th
On scission configuration in ternary fission
本文用两种平均场方法研究了冷三裂变中的静态裂变组态。维里定理已被建议调查相空间中的相关性,从动力学方程开始。用逆平均场方法求解单粒子Schredinger方程,代替了约束自洽Hartree-Fock方程。结果表明,在无反射单粒子势近似下,用逆散射方法模拟一维三中心系统是可能的
2000-12-04 nucl-th
From Superfluid Coherence to High-$K$ Fragment Channels at Nuclear Scission
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心)
针对$^{236}$U裂变,结合有限温度配对与多维断点谱分析,揭示配对淬灭边界附近对破缺开启高-$K$通道,颈部快速断裂作为非绝热冻结,使高-$K$投影绝热保留为碎片自旋,且总角动量守恒。
2026-09-11 nucl-th
Scission configuration of $^{239}$U from yields and kinetic information of fission fragments
首次同时测量了$^{239}$ U的同位素裂变碎片产额和裂变碎片速度。$^{239}$ U裂变系统是在5.88 MeV/核子的$^{238}$ U束与$^{9}$ Be靶之间的单中子转移反应中产生的。在GANIL设施结合低能反向运动学和VAMOS++分光计,可以对裂变系统参考系中的全部裂变碎片分布及其速度进行同位素鉴定。测定了裂变时碎片的质子和中子含量、它们的总动能和总激发能以及中子多重性。从这些观测量和它们之间的相关性中获得了来自分裂点组态的信息。讨论了八极形变质子和中子壳层在裂变碎片产生中的作用。
2020-04-14 nucl-ex nucl-th
Semi-Microscopical Description of the Scission Configuration in the Cold Fission of $^{252}$Cf
在分子模型的框架下研究了$^{252}$ Cf的冷(无中子)裂变,该模型中的裂变构型由两个排列的碎片通过库仑(+核)力相互作用来描述。研究是针对不同的碎片尖端之间的距离和激发能进行的。对于一个给定的变形,碎片的总能量计算通过约束Hartree-Fock + BCS形式主义。碎片中存在的总激发能被认为仅对碎片变形有贡献,并且动能的渐近值等于断裂时的碎片间势能。对于固定的尖端距离和激发能,这两个约束产生不超过一个或两个裂变通道。抛弃那些对应于两个碎片之间激发能的不平衡共享的裂变通道,我们能够建立对于指定的激发能的最可能的断裂构型。
1999-06-03 nucl-th
Microscopic Description of Rotational Nuclear Fission Elucidates Fragment Spin Generation and Scission Mechanism
Hangzhou International Innovation Institute of Beihang University(北京航空航天大学杭州国际创新学院);School of Physics, and State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Peking University(北京大学物理学院及核物理与核技术国家重点实验室);Southern Center for Nuclear-Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院现代物理研究所南方核科学理论中心)
本文通过微观计算揭示了快速旋转化合物核裂变中碎片自旋生成与断裂机制的关系,发现高激发能下碎片自旋锯齿结构消失,且弯曲断裂模式在低激发能下占主导。
2026-01-03 nucl-th
Kinetic energy of fission fragments within a dynamical model
Graduate School of Science and Engineering, Kindai University(近畿大学理工学研究科);Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子能研究开发机构先进科学研究中心)
针对锕系核单个裂变碎片动能研究不足的问题,采用基于朗之万方程的三维双中心参数化动力学模型,计算了$^{239}\mathrm{Pu}$热中子诱发裂变及$^{258}\mathrm{Fm}$裂变的碎片动能,明确了断裂前动能的贡献占比,结果与实验趋势吻合。
2025-10-22 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
Structure properties of ${}^{226}$Th and ${}^{256,258,260}$Fm fission fragments: mean field analysis with the Gogny force
本文用约束Hartree-Fock-Bogoliubov方法和Gogny相互作用D ~ 1 S计算了裂变核PDMATHABMM_Th和PDMATHABMN_Fm在大变形下的势能面。采用的约束条件是质量四极矩和八极矩。在这个子空间的集体坐标,许多断裂配置确定从对称到高度不对称的碎裂。相应的碎片性能在断裂产生碎片变形,变形能,能量分配,中子结合能在断裂,中子多重性,电荷极化和总碎片动能。
2007-12-03 nucl-th
Correlation studies of fission fragment neutron multiplicities
我们计算中子多重性的裂变碎片具有特定的质量数的事件具有特定的总碎片动能。在五维势能面上用Metropolis行走方法计算了从初始复合核到裂核组态的形状演化,并用宏观-微观方法计算了三次曲面形状族.形状相关的微观水平密度被用来引导随机行走,分割的内在激发能之间的两个原碎片在断裂,并确定从碎片蒸发的中子的光谱。研究了统计激发和断裂时形状畸变对碎片总激发能的贡献。与$^{235}$ U(n $_{\rm th}$,f)裂变碎片相关的中子多重数的实验数据吻合较好。在更高的中子能量超长裂变模式出现,影响的总碎片动能的可观测值的依赖性。
2020-05-20 nucl-th
Generation of fragment angular momentum in fission
最近对实验数据的分析[J. Wilson $et. al$,Nature $\mathbf 590$,566(2021)]发现,核裂变碎片的角动量是不相关的。基于这一发现,作者得出结论,因此确定仅发生了$after$断裂。我们在这里表明,核子交换机制,实施在完善的事件-事件裂变模型$\mathtt{FREYA}$,虽然搅拌集体旋转模式,其中两个自旋是高度相关的,但导致碎片自旋在很大程度上是不相关的。这一事实使这些作者的推理无效。此外,据报道[J. Wilson $et. al$,Nature $\mathbf 590$,566(2021)],平均碎片自旋的质量依赖性具有π结构。我们表明,这样的行为自然出现时,壳和变形的影响包括在断裂的碎片的惯性矩。
2021-03-27 nucl-th
Fission dynamics, dissipation and clustering at finite temperature
本文用含时核密度泛函理论的有限温度模型研究诱发裂变的鞍点到断点动力学,分析能量耗散与断前动能,并应用于颈部破裂中少数核子团簇的形成。
2022-09-06 nucl-th
Microscopic description of the torque acting on fission fragments
当两个碎片在裂变衰变中产生时,由于核和库仑相互作用产生的任何扭矩都可以改变碎片的角动量。本文利用含时Hartree-Fock理论研究了角动量的性质和大小随裂点附近初始条件的变化。为了了解作用在碎片上的扭矩,冷冻哈特里-福克方法也被用来确定在切断的集体潜力。研究了两种$^{240}$ Pu裂变通道($^{132}$ Sn+ $^{108}$ Ru和$^{144}$ Ba+ $^{96}$ Sr)。这两个通道覆盖不同形状的碎片(球形、四极和八极变形)。结果表明,裂变后库仑相互作用产生的角动量主要是集体的,而裂变时产生的角动量则不是集体的。旋转模式(弯曲,蠕动和扭曲)之间的竞争进行了讨论,并表明,角动量产生的主要垂直于裂变轴。
2022-12-07 nucl-ex nucl-th
Probability distribution of observables from a Bogoliubov vacuum projected onto good particle number: application to scission configurations of an actinide
CEA, DAM, DIF(法国原子能和替代能源委员会);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学)
本文提出一种方法,通过从玻色-李普曼真空投影到良好粒子数来确定新类可观测量的完整概率分布,应用于锕系分裂构型的分析,研究碎片形状波动及相互作用。
2026-04-02 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
Fission Fragment Mass and Kinetic Energy Yields of Fermium Isotopes
本文利用四维傅里叶形状参数化结合宏观-微观模型和多维Langevin方程研究镄同位素裂变,通过拟合$^{235}$U实验数据调参,揭示了沿Fm同位素链从非对称到对称裂变的转变。
2023-09-17 nucl-ex 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
Kinetic Energy Distribution of Fragments for Thermal Neutron-Induced $^{235}$U and $^{239}$Pu Fission Reactions
针对裂变碎片在裂变瞬间大量互补对的产生和演化,提出了双核统计模型(DSM)。(1)假设裂变核沿着对称的共轴伸长,直到分裂成两个初级裂变碎片。(2)每一对互补的主裂变碎片近似描述为两个在裂变时刻发生大变形的椭球体。(3)初级碎片的每一对互补碎片的动能主要由库仑排斥提供,并通过严格的六维积分明确表示。(4)根据测量数据的质量、电荷分布、动能分布等共同特征,得到了仅用三个唯象系数来全局描述$^{235}$ U($n_{th}, f$)和$^{239}$ Pu($n_{th}, f$)反应任意初级碎片的四极形变参数.在DSM的框架下,总动能的显式平均分布$\overline{TKE}(A)$和平均动能分布$\overline{KE}(A)$得到了一致的表示。本文的理论计算结果与实验结果符合得很好。此外,该模型有望成为全面评价锕系元素热中子裂变的可靠途径。
2021-02-11 nucl-th
Characterization of the scission point from fission-fragment velocities
用VAMOS谱仪测量了激发能分别为9 MeV和45 MeV的240 Pu和250 Cf转移裂变和聚变裂变碎片的同位素产额分布和运动学性质。识别裂变碎片的运动学性质允许导出断裂配置的性质,例如碎片之间的距离、总动能、中子多重性、总激发能,以及第一次在碎片出现期间的质子和中子数共享。断裂点的这些性质作为碎片原子序数的函数进行了研究。这些观测值之间的相关性,收集在一个单一的实验和两个不同的裂变系统在不同的激发能,裂变过程的理解和建模提供了宝贵的信息。
2015-07-15 nucl-ex nucl-th
Coupled fission fragment angular momenta
核裂变产生的碎片,其自旋通过角动量守恒耦合到相对角运动。它示出了如何合奏这样的自旋可以很容易地获得直接微正则采样或相关的正常模式的旋转采样。自旋-自旋张开角的分布在各种三维和二维的情况下进行了说明,并演示了最近相互冲突的模型计算可以很好地再现不同假设的断裂几何形状。
2022-08-31 nucl-th
Influence of the Exit Channel in $^{235}$U(n,f) and $^{239}$Pu(n,f) Reactions in Time-Dependent Density Functional Theory
Facility for Rare Isotope Beams, Michigan State University(稀有同位素束设施,密歇根州立大学);Department of Physics and Astronomy, Michigan State University(物理与天文学系,密歇根州立大学);Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory(理论部,洛斯阿拉莫斯国家实验室);Cyclotron Institute, Texas A&M University(回旋加速器研究所,德克萨斯农工大学)
研究$^{235}$U(n,f)和$^{239}$Pu(n,f)反应中裂变核系统内禀形变影响,发现轨迹分三类,近对称裂变颈部拉长,影响碎片动能和激发能分布,还表征了颈部破裂对裂变中子发射的影响。
2026-07-22 nucl-th
Fission of super-heavy nuclei: Fragment mass distributions and their dependence on excitation energy
本文用前裂点模型估算了超重元素从Hs(Z=108)到Og(Z=118)的偶偶同位素裂变碎片的质量和总动能分布。我们仅限于实验上观察到自发裂变的原子核。用Strutinsky壳修正法计算了势能面。核形状的参数化是基于卡西尼椭圆。对于即将发生断裂的构型,我们将$α$ =0.98固定,这对应于$r_{neck}\approx 2$ fm,并考虑另外四个变形参数:$α_1,α_3,α_4,α_6$。碎片的质量分布估计假设它们是由于热波动的质量不对称自由度就在断裂前。研究了裂变系统的激发能对这些分布的影响。还计算了碎片的总动能(TKE)的分布(在点电荷近似下)。在Hs、Ds和Cn同位素中,随着中子数N的增加(在N $\approx$ 168处),预测了从对称裂变到非对称裂变的转变。在N $\approx$ 160处发生超对称裂变。当激发能从0增加到30 MeV时,质量分布的峰(一个或两个)仅稍微变宽。TKE分布的前两个矩显示为裂变核的质量数A的函数。发现平均能量的缓慢减小和宽度的最小值(在N $\approx$ 162处)。
2019-03-22 nucl-th
Formation and dynamics of fission fragments
尽管核裂变的总体时间尺度很长,表明这是一个缓慢的过程,但快速的形状演变发生在接近分裂的后期阶段。裂变碎片及其特性的理论预测通常是基于内部自由度沿裂变路径平衡的假设,然而,这种绝热近似在裂变附近可能失效。这是研究的对称裂变的$^{258,264}$ Fm。非绝热演化计算使用随时间变化的Hartree-Fock方法,从绝热配置的碎片已获得其身份。结果表明,动力学对碎片的动能和激发能有重要影响。分析了碎片在裂后演化过程中的振动模式。
2014-03-13 nucl-th physics.atm-clus
Fission Dynamics of Compound Nuclei: Pairing versus Fluctuations
裂变观测量的能量依赖性是核应用中的一个关键问题。采用含时Hartree-Fock+BCS方法研究了复合核$^{240}$ Pu从低能到高能的裂变动力学.结果表明,在有限温度下,裂变后期向裂变的演化时间大大延长。由于动力学配对的作用在高激发下消失,费米表面周围的单粒子能级之间的随机跃迁模仿热涨落是驱动裂变不可或缺的。所得到的裂变产额和总动能随涨落的变化可分为两个不对称的裂变通道,即S1和S2,这很好地解释了实验结果,并从微观上支持了Brosa模型.随着涨落的增加,S2通道取代S1通道,得到了扩展裂变观测值。
2021-03-06 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
Collinear true ternary fission as the consequence of the collective nuclear model
对252Cf共线自发真三裂变的概念进行了批判性分析。结论是碎片的共线飞行是一种自然的和最可能的模式。共线性出现在分裂前阶段的模型中,作为集体玻尔模型原理的结果。由于库仑相互作用,它在碎片扩散的后断裂阶段部分被破坏,并允许在断裂时刻产生自旋效应。碎片的最终角分布是通过轨迹模拟计算的。计算出的重碎片和轻碎片的相对角度保持在180度,不确定度在0.4度以内,这证明在现代实验阶段寻找共线三分区是合理的。
2019-05-05 nucl-th
On the extraction of fission mode properties from fragment mass distributions
该研究针对高斯拟合裂变模式与理论裂变模式的差异问题,提出基于断裂点模型的方法分析势能非简谐性影响并提取有效势能,发现非简谐势下单一理论模式需多高斯拟合,有效模式与高斯模式存在差异,为裂变模式的理论对比提供更优方案。
2025-03-21 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
The microscopic theory of fission
采用有限程有效相互作用的约束Hartree-Fock-Bogoliubov计算方法,计算了热中子在$^{239}\textrm{Pu}$靶上引起裂变的裂变碎片性质。引入了一个基于新生碎片间相互作用能的定量判据来定义断裂构型。这一标准的有效性是以碎片发射的中子的动能和多重性的实验测量为基准。
2009-10-09 nucl-th
Fission fragment orientation and gamma ray emission anisotropy
本文分析了$^{252}{\rm Cf}$的二、三元自发裂变辐射γ射线角分布的实验数据。它们之间的差异表明,在三元裂变中碎片的排列比二元裂变中的排列要高。讨论了鞍裂阶段集体模的激发与三裂变机制之间可能存在的关系。
1994-02-22 nucl-th
Angular Momenta of Even-Even Fragments in the Neutronless Fission of $^{252}$Cf
最近出现的实验技术,其中裂变碎片的动力学特性被确定得更准确,促使我们调查的角动量获得的碎片在一个模型中描述的冷(无中子)裂变的$^{252}$ Cf作为一个巨大的核分子的衰变。分子构型是吸引核部分和排斥库仑+核力之间相互作用的结果。本方法的基本思想是将描述分子衰变的径向(裂变)模式与与碎片的横向振动(弯曲)相关的模式分开。两个碎片的中心之间的距离由裂变反应中释放的能量$Q$的要求固定,该要求等于径向和横向模式的量子零能量与总激发能$E^*$的和。使用半经典耦合通道形式主义,我们计算了额外的角动量获得的碎片在其后分裂运动,并发现库仑激发占不到10%的最终自旋。
2000-10-30 nucl-th
Spin distribution of fission fragments involving transverse vibrational modes
Voronezh State University(沃罗涅日国立大学);International Institute of Computer Technologies(国际计算机技术研究所)
研究低能诱发和自发裂变中碎片自旋分布,通过两个预碎片的零点横向扭动和弯曲振荡构建模型,推导出自旋分布表达式,用流体动力学模型评估转动惯量,模型与最新数据相符,揭示了与其他方法的差异根源。
2026-10-06 nucl-ex nucl-th
Memory effects on descent from nuclear fission barrier
从碰撞动力学方程出发,导出了核大振幅运动的非马尔可夫输运方程。记忆效应是由费米面畸变引起的,并依赖于弛豫时间。结果表明,在弛豫时间$τ\geq 5\cdot 10^{-23}{\rm s}$,核集体运动和核裂变都受到记忆效应的强烈影响。特别是,核从裂变势垒的下降伴随着特征形状振荡。形状振动的本征频率和阻尼取决于运动方程中记忆积分的贡献。在$τ\to 0$处的短弛豫时间区域,形状振荡消失,这对应于摩擦力存在下的通常的马尔可夫运动。我们表明,所产生的弹性力的记忆积分导致一个显着的延迟下降的核从障碍。对核$^{236}$ U的数值计算表明,由于记忆效应,鞍裂时间相对于在有摩擦力的液滴模型计算中得到的相应鞍裂时间增长约3倍。
2001-04-02 nucl-th
Fourier-over-Spheroid shape parametrization applied to nuclear fission dynamics
本文提出傅里叶椭球形状参数化方法,结合宏观-微观模型与多维Langevin方程模拟重核裂变,可预测碎片质量、电荷、动能及中子多重数等可观测量及其关联,并用于研究Fm同位素链裂变模式转变。
2023-03-05 nucl-ex nucl-th
Coulomb and even-odd effects in cold and super-asymmetric fragmentation for thermal neutron induced fission of 235U
用库仑效应假说解释了热中子诱发235 U裂变的最大总动能随碎片质量和电荷变化的奇偶效应。假设球形碎片在断裂时,碎片之间的库仑相互作用能(C_sph)高于Q值,即可用能量。因此,在断裂时碎片必须变形,使得库仑相互作用能不超过Q值。最大总动能中的奇偶效应分别作为电荷和质量的函数,低于Q的奇偶效应,这一事实与奇数质量碎片比奇偶碎片更软的假设是一致的。用库仑效应假说解释了超非对称碎裂中电荷分布的奇偶效应。由于C_sph和Q之间的差异随着不对称性而增加,因此发生破碎需要更高的总变形能。碎片的变形能越高,则意味着核子对断裂的自由能越低。这就解释了为什么在非对称碎裂区,质子数和中子数分布的奇偶效应随非对称性的增加而增强。基于类似的推理,提出了对称碎裂中相对较高的奇偶效应的预测。
2015-03-23 nucl-ex nucl-th
Microscopic study of induced fission dynamics of $^{226}$Th with covariant energy density functionals
基于相对论能量密度泛函,在自洽的框架下分析了$^{226}$ Th裂变过程的静态和动态特性。基于能量密度泛函PC-PK 1和$δ$ -力对,在轴对称四极和八极形变的集体空间中进行了约束相对论平均场(RMF)计算,以确定裂变核的势能面、裂变线、单核波函数、能量和占据几率随形变参数的变化.在高斯重叠近似下,用含时生成坐标方法描述了诱导裂变动力学。一个集体薛定谔方程,完全由微观单核自由度决定,通过提升$^{226}$ Th的集体哈密顿量的基态解建立的初始波包,在时间上以螺旋方式传播。作为对相互作用的强度的函数的断裂线的位置和集体哈密顿量的微观输入进行了分析。通过与已有数据的比较,考察了静态配对关联对裂变碎片前中子发射电荷产额和总动能的影响,并分析了不同初始激发能值下裂变碎片的分布。
2017-08-14 nucl-th
Shell effects and multi-chance fission in the sub-lead region
本文基于五维Langevin方法计算了亚铅区$^{180}$Hg和$^{190}$Hg裂变碎片的质量与动能分布,发现计算与实验结果高度吻合,并揭示了壳效应与多次裂变对裂变分布的影响规律。
2025-03-04 nucl-th
Microscopic theory of angular momentum distributions across the full range of fission fragments
University of Zagreb(萨格勒布大学);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);CEA(法国原子能和替代能源委员会)
本研究通过微观理论预测裂变碎片的角动量分布,揭示了角动量与碎片变形的强相关性,并展示了经验公式在准确性上的不足。
2026-01-28 nucl-th
New developments in fission studies within the time-dependent density functional theory framework
本研究在含时密度泛函理论框架下,通过拓展可观测量研究范围深化裂变过程的微观描述,利用两种独立核能量密度泛函开展模拟,涉及碎片特性、中子发射、能量分配等多方面内容。
2023-06-09 nucl-th
Extension of the Hauser-Feshbach Fission Fragment Decay Model to Multi-Chance Fission
计算裂变碎片统计衰变的Hauser-Feshbach裂变碎片衰变模型$\mathtt{HF^3D}$已扩展到包括多机会裂变,中子入射能量高达20 MeV。确定性衰变以裂变前的量--裂变概率和引起裂变的平均能量--和裂变后的量--作为输入,产生质量、电荷、总动能、自旋和宇称。从这些裂变碎片的初始条件下,通过即时和延迟粒子发射的完全衰变,允许即时中子和$γ$属性的计算,如多重性和能量分布,独立和累积的裂变产额,和延迟中子观测。在这项工作中,我们描述了多机会裂变到$\mathtt{HF^3D}$模型的实施,并显示了一个例子,即时和延迟量超过第一次机会裂变,使用的例子,中子诱导裂变$^{235}$ U。这种扩展代表了在一致地模拟裂变系统中的瞬发和延迟粒子发射方面的重大进展。
2020-10-26 nucl-ex nucl-th
Excitation energy of fission fragments within nuclear time-dependent density functional theory
本文利用新开发的TDDFT求解器对$^{240}$Pu进行大规模计算,发现总动能仅在最大概率裂变下接近实验值,而在不对称裂变中被严重低估,且该结论与能量泛函参数化无关。
2025-10-08 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
A Dynmical study of Fission Process and estimation of Prescission Neutron Multiplicity
本文通过求解Euler-Lagrange方程,研究了核裂变动力学问题。计算了裂变碎片的平均动能、裂变前中子多重数和裂变前中子的平均能量,并与实验值进行了比较,两者符合得很好。用一个单一的摩擦系数值再现了裂变系统在较宽的质量和激发能范围内对称和非对称分裂的实验数据。已经观察到,与在基态到鞍区中的摩擦相比,在鞍到断裂区中需要更强的摩擦。
1998-02-25 nucl-th
Transport properties of nuclear matter from anomalous fission yields
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, CNRS/IN2P3-UDS(于贝尔·居里多学科研究所);Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences(波兰科学院核物理研究所);Department of Physics and Astronomy, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学物理与天文学系)
本研究通过反常裂变产额揭示,经典允许轨迹下质量不对称自由度的弛豫时间长于鞍点到断点的时间,为核物质输运性质提供新信息,挑战了惯性可忽略及局域统计平衡的普遍假设。
2026-08-26 nucl-th
Angular momentum removal by neutron and $γ$-ray emissions during fission fragment decays
我们研究了通过中子和$γ$ -射线发射从裂变碎片(FF)中去除角动量,我们发现大约一半的中子是以角动量$\ge 1.5\hbar$发射的,并且中子和统计$γ$射线发射后角动量的变化是显著的,与通常的假设相矛盾。在我们的模拟中,每个裂变事件,中子和统计$γ$射线辐射改变碎片的自旋3.5 - 5~ $\hbar$,具有与平均值相当的大的标准偏差。这样宽的角动量去除分布可以隐藏裂变碎片初始自旋值中的任何潜在相关性。在我们的模型中,我们再现了中子发射后的离散跃迁的自旋测量数据,特别是在光FF的情况下。如果从分析中去除会产生同分异构态的事件,则对于重碎片的一致性进一步提高。最后,我们表明,虽然在我们的模型中的初始FF自旋不遵循最近的测量中观察到的锯齿状行为,中子和统计$γ$排放后计算的平均FF自旋呈现出类似于锯齿的形状。这表明,统计发射后测得的平均FF自旋不一定与前面暗示的断裂机制有关。
2021-11-29 nucl-ex nucl-th
Classification of fission modes in $^{236}$U using a six-dimensional Langevin approach
Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency(日本原子力机构先进科学研究中心);Department of Pure and Applied Physics, Kansai University(关西大学应用物理系);Joint Institute for Nuclear Research(联合核研究所);University of Bordeaux, CNRS, LP2i Bordeaux, UMR 5797(波尔多大学,法国国家科学研究中心,LP2i波尔多)
本文用六维Langevin方法分类$^{236}$U裂变模式,通过$k$-means算法识别AS1、AS2和SL模式,发现壳层效应和动能反转,为裂变机制提供新见解。
2026-09-11 nucl-th
Correlated Prompt Fission Data in Transport Simulations
通过对瞬发裂变中子和$γ$ -射线的观测、模拟和理论理解,可以推断出裂变过程的详细信息。除了简单的平均量,研究即时数据中的分布和相关性,例如,依赖于多重性的中子和\gray ~谱、发射粒子的角分布、$n$- $n$、$n$ - $γ$和$γ$ - $γ$ ~相关性可以对裂变模型和参数施加严格的约束,否则这些模型和参数将被自由地单独调谐以表示各个裂变可观测值。FREYA~和CGMF~程序是为了跟踪裂变后产生的初始激发裂变碎片的瞬发中子和$γ$ -射线的顺序发射而开发的。这两个程序都采用蒙特卡罗技术,对初始裂变碎片的质量、电荷和动能进行采样,并对衰变各阶段中子和$γ$ ~发射的概率进行采样。这种方法自然导致使用简单但强大的统计技术来推断许多可观测量和模型参数之间的分布和相关性。模型计算与实验数据的比较为检验各种核物理模型提供了一个丰富的舞台,如与丰中子核的原子核结构和能级密度有关的模型,偶极和四极跃迁的$γ$射线强度函数,分裂附近两个新生碎片之间激发能的分配机制,除了从基础物理学的角度来看显然令人感兴趣之外,这些研究对于满足各种核应用的数据需求也很重要。(See全文摘要)。
2018-02-02 nucl-ex nucl-th
Generation, dynamics, and correlations of the fission fragments' angular momenta
本研究提出含时集体哈密顿量模型,解释裂变碎片角动量的产生机制与关联特性,验证了部分实验结论,发现八极形变可显著提升角动量大小。
2023-12-19 nucl-ex 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
Dependence of total kinetic energy of fission fragments on the excitation energy of fissioning systems
从中子诱发裂变事件的实验数据出发,阐明了裂变碎片的平均总动能随裂变系统的激发能增大而减小的原因。为了探索这个问题,我们使用了一种基于我们开发的四维朗之万方程的方法。本文计算了裂变系统$^{236}$ U、$^{*}$和$^{240}$ Pu在各自裂变势垒以上激发的裂变碎片的TKE,并分别与n + $^{235}$ U和n + $^{239}$ Pu反应的实验数据进行了比较。从Langevin模型分析中,我们发现大量重碎片的形状从低激发畴时的近球形变为高激发能时的高度扁长形,而轻碎片的形状变化不明显。随着激发能的增加,重碎片的“形状”的变化导致刚断裂后新生碎片的电荷中心之间的距离增加。因此,两个碎片之间的库仑排斥随着激发能的增加而减小,这导致平均TKE的减小。在这种方式下,我们发现,作为激发能的函数的重碎片的形状的变化是裂变碎片的TKE随裂变核的激发能增加而减小的关键问题。换句话说,影响重碎片形状的洗出壳效应是裂变碎片平均TKE能量依赖性降低的关键原因。
2021-11-16 nucl-ex 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
Three-dimensional potential energy surface for fission of $^{236}$U within covariant density functional theory
本文在协变密度泛函理论中引入颈部核子数约束,计算 $^{236}$U 裂变的三维势能面,揭示拉长与紧凑裂变模式共存及断点线扩展为浅带,从而解释总动能和碎片质量的波动。
2023-02-08 nucl-th
Fission fragment distributions within time-dependent density functional theory
本文通过在TDHF模拟结果上执行双重粒子数投影,研究了非绝热裂变动力学中裂变碎片的质量与电荷分布,成功再现了240Pu裂变碎片的电荷、质量及总动能分布。
2024-10-12 nucl-th
Kinetic energy in the collective quadrupole Hamiltonian from the experimental data
考虑了集体核哈密顿量的动能项对集体动量的依赖性。结果表明,集体四极矩哈密顿量的集体动量项中的四阶对四极矩算符的激发能和矩阵元有相当大的影响.结果表明,计算结果对四极矩的某些矩阵元的值很敏感。强调了在角动量不超过4的所有低激发态之间取得四极矩算符约化矩阵元的实验数据对具体核的重要性。
2017-04-07 nucl-th