基于双核模型研究裂变碎片平均总动能分布

摘要

目前可控核能源基本上都来自核裂变能，核裂变释放的能量由轻、重碎片的动能及激发能、裂变中子动能、γ射线和β射线的能量组成，其中轻、重碎片的动能占主要部分，达到85％左右。碎片平均总动能分布具有双峰形状，总动能的峰值大约在A=132和A=126处，而在裂变对称点时有明显的下凹;碎片平均总动能分布与裂变过程、质量分布、电荷分布、发射中子数等密切相关，但是目前国内外仍没有一合适的理论能同时描述好上述各物理量。所以对碎片平均总动能分布的研究具有实际的应用价值及学术意义。
　　本文以252Cf的自发二分裂变为研究对象，构建以双核为基础的理论模型，尝试对裂变碎片平均总动能分布进行定量的描述。在不考虑具体的裂变过程情况下，模型认为:(1)在断点时刻，初始碎片对以椭球形状、共轴的形式、点对点的方式存在，碎片的动能主要来自于两初始碎片的库仑排斥效应，两初始碎片在断点时刻都处于大形变状态，以四极形变参数β2来描述，但不考虑碎片电荷分布的弥散宽度（即电荷密度分布为常量）。在上述模型的基础上，通过严格的理论推导，得到了解析的碎片平均总动能分布的表示形式;通过与对称裂变点、碎片动能极大值处、质量分布极大值点及极不对称点处的平均总动能的实验值比对分析，验证了理论公式近似表达式的合理性。同时，通过对平均总动能分布的实验数据的更深入的分析，提出了初始碎片的形变参数与电荷数、质量数、同位旋不对称度相关的表示形式，从而得到的平均总动能理论计算值在总体形状上与实验值分布基本相符。(2)在第(1)点的基础上，进一步考虑初始碎片的弥散宽度，即假定两初始碎片在断点时有互相重叠的部分，此时模型认为重叠部分应该有核核相互作用效应。在考虑了核核相互作用效应后，计算结果表明，尽管在物理机制上考虑更细致些，但对结果没有明显的改进，说明了核核相互作用效应在平均碎片动能分布方面的影响甚小，从而也说明了碎片平均总动能分布的双峰特征应该是其他效应（比如壳效应）等因素的影响。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 核裂变的发展

1．2 研究裂变碎片平均总动能分布的重要性

1．3 252Cf简介

第二章 核裂变后现象与理论模型

2．1 裂变后的现象

2．2 测量总动能的方法

2．3 理论模型

2．3．1 裂变微观模型

2．3．2 裂变动力学模型

2．3．3 宏观-微观模型

2．3．4 系统学方法

第三章 裂变碎片的平均总动能分布

3．1 理论模型

3．2 初始碎片形变参数的描述

3．3 理论计算及改进

第四章 总结及展望

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

致谢

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