基于改进的一维Langevin随机动力学对核裂变的研究

摘要

核裂变是新元素(超重元素和远离?稳定线核素)合成反应的逆过程，对核裂变的深入研究必将正反馈于超重元素合成机制的理论探索。由于能量曲面(裂变位垒)的准确计算是描述核裂变的关键问题，故体现微观效应的壳修正必须被包括到理论计算中。而基于模型自洽性的要求，壳修正应包含形变关系。同样，为了准确描述裂变的形变大尺度集体行为，一维质量张量也必须要考虑形变关系。
　　为了研究壳修正对断前粒子发射的影响,我们选择了中子126壳层附近三个同位素209、213、217Fr来进行研究。当体系的激发能为60MeV，考虑了形变关系的壳修正没有改变217Fr的鞍点位置，而仅考虑壳修正则将鞍点向后推移了0.005个形变单位。前一种情况对209、213Fr两个同位素同样如此。不包含形变关系的壳修正普遍降低了裂变位垒，而考虑了形变关系则会提升裂变位垒，且改变幅度是前者的两倍。在整个裂变过程中，壳修正没有改变断前中子发射的同位素效应，随着激发能的升高，壳修正的影响逐渐减弱。此外，壳修正对断前中子发射的作用受核耗散形变关系的影响。
　　为了考查了一维形变相关的质量张量对核裂变过程中断前中子发射的影响。为此，选择了三个不同质量数的系统进行了研究。研究结果表明：当采用一体核耗散(OBD)和Ignatyuk能级密度参数（Ign-LDP）时，在裂变的第一阶段里，考虑了形变相关的质量张量的动力学加统计模型（CDSM）计算得到的断前中子多重性要明显多于 CDSM模型。并且相比后者，新模型计算的三个系统的断前中子发射展现出了明显得质量数依赖关系，即断前中子的发射随着发射体质量数的增加而减小。在裂变的第二阶段新模型计算的251Es系统的断前中子发射要明显低于原模型，而对200Pb和224Th，则没有这样明显得特征。为了更深入地研究模型参数对计算结果的影响，我们又采用了其他两种摩擦(标准参数设置的核摩擦：SPS和新形变关系的OBD摩擦)进行了对比计算，我们发现由SPS摩擦和Ign-LDP能更好地重现实验结果。
　　考虑到不同参数组都可能会较好地重现实验数据。这需要我们在后续工作中分别用不同参数组展开大规模计算，基于大数据分析思想来深入研究形变相关的质量张量对核裂变的影响。

目录

声明

1引 言

1.1 重离子物理

1.2 放射性核束物理

1.3 核裂变现象的发现及其物理解释

1.4 论文研究目的和主要内容

2 动力学加统计模型的改进及重要物理量

2.1 动力学加统计模型（CDSM）

2.1.1 描述轻粒子(?射线)衰变宽度的统计模型

2.1.2 描述裂变的Langevin方程

2.2 改进的动力学加统计模型

2.3裂变位垒和能级密度参数的壳修正

3 壳修正对N=126处Fr同位素裂变的影响

3.1 209、213、217Fr同位素的位垒构形变化

3.2 209、213、217Fr断前中子发射的同位素效应

3.3 结合其他物理量的深入研究

4 形变相关的惯量张量在描述核裂变中的作用

4.1 形变相关的质量张量

4.2 形变相关的质量张量对核裂变的影响

4.3 对比新、旧形变关系的一体核耗散对断前中子发射的影响

5 总结与展望

附录 考虑壳修正后的热力学驱动力

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢