合成超重元素的熔合和准裂变机制研究

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本文采用时间相关的Hartree-Fock(TDHF)理论,研究了合成超重核的熔合和准裂变机制,核子-核子相互作用是Skyrme有效相互作用,数值计算是在没有任何对称性约束的三维笛卡尔坐标系下完成。  我们研究了48Ca+239,244Pu体系在不同形变取向下角动量依赖的熔合和准裂变机制,这里的形变取向我们选取239,244Pu原子核形变对称轴与碰撞轴夹角分别为0°(对尖)和90°(对腰)两种情形,而且对尖与对腰形变取向下具有相同的反应能量。通过分析,我们发现准裂变过程对合成超重核具有重要影响。对于准裂变过程我们研究了:(1)出射道较轻碎片的质量数AL、电荷数ZL和接触时间随碰撞参数的变化关系;(2)出射道碎片的质量-角分布;(3)出射道碎片的总动能-质量分布关系。最后研究了48Ca+239,244Pu体系在不同形变取向下的库仑位垒和俘获截面。  研究发现,在对尖形变取向下,对于48Ca+239Pu体系,当碰撞参数为0fm≤b≤5fm时,只会发生准裂变或者深度非弹反应,对于48Ca+244Pu体系,当碰撞参数为0fm≤b≤7fm时,只会发生准裂变或者深度非弹反应;在对腰形变取向下,对于48Ca+239Pu体系,当碰撞参数为2fm≤b≤5fm时,会发生准裂变或者深度非弹反应,当碰撞参数分别为0fm≤b≤1.5fm时,会发生熔合反应,对于48Ca+244Pu体系,当碰撞参数为2.5fm≤b≤7fm时,会发生准裂变或深度非弹反应,当碰撞参数为0fm≤b≤2fm时,会发生熔合反应。对尖形变取向具有较大的俘获截面,但是最终能够发生熔合反应的却是对腰形变取向,其原因是由于对腰形变取向具有较高的库仑位垒,当弹核入射时不容易被靶核俘获,从而降低了对腰形变取向的俘获截面,当弹核被俘获后会形成双核体系,在两核接触阶段,在较高的库仑位垒下,两核分离相对较困难,结果就会熔合;对于对尖形变取向,由于库仑位垒较低,弹核入射时容易被靶核俘获,所以俘获截面较大,在两核接触阶段,但由于库仑位垒较低,所以克服库仑位垒相对容易,结果就会发生准裂变。同时在准裂变反应中,出射道的碎片质量数AL与电荷数ZL受壳效应影响显著。出射道碎片总动能TKE-质量数A的分布关系与Viola公式的拟合结果符合很好,计算得到的准裂变出射道碎片质量-角分布关系显示,散射角有一个较大的分布范围。
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