量子分子动力学模型中的费米约束

摘要

重离子碰撞反应的微观动力学模拟对研究中能区多重碎裂过程及库仑位垒附近的熔合反应的反应机制都至关重要。发展微观动力学模型来模拟中低能重离子核反应，探索反应的微观动力学机制，弄清能够合成丰中子新核素的最佳弹靶组合及入射能量，是核物理的热点课题之一。
　　作为一个半经典的微观动力学模型，量子分子动力学模型考虑了平均场及两体碰撞效应，在引入相空间占有数约束方法之后，有效地改善了费米子属性，模型的稳定有了很大的提高。但是该约束对于动量分布中高动量部分并没有很明显的改善。为了进一步地提高模型的稳定性。我们对相空间占有数约束进行了修正。在原有Fermi约束中两体弹性碰撞的基础上，考虑非弹性碰撞对动量进行重新分配，同时检验相空间占有率、能量等的演化行为，使得初始核以及重离子碰撞过程中的碎块产物的稳定性得到进一步提高;相空间占有数大于1的情况也明显减少。同时，不管是单个核自身演化还是重离子反应过程，能量守恒都能很好地描述。费米属性的改善也使得模型在模拟原子核演化的过程中核子“虚”发射减少。
　　为了检验改进版的量子分子动力学(ImQMD-v2.2)模型的可靠性，我们重新检查了16O+186w反应的熔合激发函数与197Au+197Au在35 AMeV的对心碰撞反应。由于核子“虚”发射的减少，在近垒能区的熔合截面和碎块的电荷分布能够被描述地更好。
　　通过对129Xe+120Sn，238U+238U和96Zr+124Sn这几个体系在中能区反应的碎块电荷分布和同位素分布的模拟，我们发现238U+238U的中心碰撞中相比较于96Zr+124Sn能够产生更多极度丰中子碎块，有可能合成新的丰中子核素。
　　此外，基于ImQMD-v2.2模型，我们还研究了近垒能区154Sm+160Gd的深度非弹性散射过程，发现两个不同的微观动力学模型TDHF和ImQMD的结果具有一定的可比性。两个模型都预言这个反应体系不能发生熔合过程，而主要是发生深度非弹性散射。通过估算两核的相互作用势，发现这个反应体系已经不存在俘获势阱。

目录

摘要

第一章 引言

第二章 理论框架与模型介绍

2．1 量子分子动力学模型中的平均场

2．2 Fermi约束

2．3 Fermi约束的改进

第三章 模拟计算结果比对

3．1 ImQMD-v2．1模型与ImQMD-v2．2模型的结果对比

3．2 多重碎裂反应中新核素的产生

3．3 154Sm+160Gd的深度非弹性散射

第四章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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