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核技术 2023年第3期46卷 67-75页

作者：徐思宇冯兆庆华南理工大学、物理与光电学院广州510641

本文借助双核模型,进行了对多核子转移反应中前平衡结团发射机制进行了系统研究。以反应系统^(12)C+^(209)Bi、^(40)Ca+^(208)Pb和^(48)Ca+^(238)U为例,重点分析了库仑位垒附近重离子碰撞产生前平衡轻粒子,如中子、质子、氘核、氚核、^(... 详细信息

本文借助双核模型,进行了对多核子转移反应中前平衡结团发射机制进行了系统研究。以反应系统^(12)C+^(209)Bi、^(40)Ca+^(208)Pb和^(48)Ca+^(238)U为例,重点分析了库仑位垒附近重离子碰撞产生前平衡轻粒子,如中子、质子、氘核、氚核、^(3)He、^(4)He、^(6)Li、^(7)Li、^(8)Be和^(9)Be时间演化、动能分布和角分布。研究结果表明:结团发射呈现出一定核结构效应,^(4)He发射概率与质子相当并远大于^(3)He。前平衡结团主要分布在“类弹”和“类靶”角度区域发射,其动能分布呈现出玻尔兹曼分布形式。考虑结团预形成因子后该方法可以拓展用于不稳定原子核引起的结团发射机制研究。

关键词：结团发射前平衡过程转移反应双核模型

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双核模型下超重核生成截面的研究

双核模型下超重核生成截面的研究

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作者：张永齐郑州大学

学位级别：硕士

超重核的合成研究是核物理快速发展的分支之一。近些年来,实验和理论都取得了的很大的进展。截止到目前,实验上已经合成到118号元素,除超重核117之外,共有16种超重核先后被合成。实验上超重核合成的截面低(通常低于1nb),寿命短(通常低于... 详细信息

超重核的合成研究是核物理快速发展的分支之一。近些年来,实验和理论都取得了的很大的进展。截止到目前,实验上已经合成到118号元素,除超重核117之外,共有16种超重核先后被合成。实验上超重核合成的截面低(通常低于1nb),寿命短(通常低于1s),因此,在理论上为实验寻找具有更大生成截面的最佳反应系统和入射能显的非常必要。本文根据双核模型的基本思想,在超重核的形成过程中,采用数值求解主方程的办法得到熔合几率,求解中考虑了准裂变率的影响,不对驱动势做任何近似,研究了形变、相对取向、动能弛豫时间、角动量弛豫时间和动力学形变的弛豫时间对熔合几率的影响。结果显示,对于同一个系统,腰对腰碰撞给出的驱动势比头对头的要大,相应的熔合几率较大,此构形有利于系统熔合。动力学形变的弛豫时间对熔合几率有重要影响,而相对角动量弛豫时间几乎没影响。俘获截面和复合核的存活几率分别由半经验的耦合道模型和统计蒸发模型给出。最后计算了生成超重核117系统的蒸发剩余激发函数,预言热熔合反应系统45Sc+248Cm和48Ca+247-249Bk是合成超重核117的最佳弹靶组合。

关键词：双核模型俘获截面熔合几率存活几率超重核117

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双核模型框架下生成超重核的蒸发剩余截面的研究

双核模型框架下生成超重核的蒸发剩余截面的研究

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作者：李嘉荣深圳大学

学位级别：硕士

对超重核合成机制的研究是目前核物理领域中的热点课题之一。在本文中,我们基于双核模型的理论框架对超重核的蒸发剩余截面进行了计算与研究。研究内容分为以下三个部分:第一部分:根据双核模型,首先给出了若干反应道的俘获截面。其次,... 详细信息

对超重核合成机制的研究是目前核物理领域中的热点课题之一。在本文中,我们基于双核模型的理论框架对超重核的蒸发剩余截面进行了计算与研究。研究内容分为以下三个部分:第一部分:根据双核模型,首先给出了若干反应道的俘获截面。其次,计算了若干反应道的驱动势,计算结果表明,弹、靶两核发生熔合的前提为必须克服内熔合势垒。与此同时,我们通过求解主方程,给出了复合核的熔合概率。此外,给出了若干反应道的存活概率和蒸发剩余截面。第二部分:在双核模型的理论框架中,我们研究了重离子核反应中生成超重核的反应机制,并分别在弹核为同位素链、靶核不变及靶核为同位素链、弹核不变的情况下给出了若干结论:内熔合势垒对于熔合概率具有重要影响。当内熔合势垒为0时,复合核的熔合概率逼近1;在弹核为同位素链、靶核不变的条件下,驱动势是决定超重核的最大蒸发剩余截面大小的最主要因素,而退激发的影响排在其次;在靶核为同位素链、弹核不变的条件下,退激发是决定超重核的最大蒸发剩余截面大小的最主要因素,而驱动势对最大蒸发剩余截面的大小差异影响较小。第三部分:我们对对称核反应与近对称核反应组合154Sm+154Sm、150Nd+154Sm及154Sm+160Gd进行了研究,并通过双核模型预言了这三个反应道的驱动势及蒸发剩余截面,同时也给出了50Ti+249Cf→120的蒸发剩余截面。通过对比,我们发现入射道质量不对称度的差异将会导致蒸发剩余截面存在巨大差别。此外,我们还计算了96Sr+209Po→122和132Sn+178Hf→122的蒸发剩余截面。

关键词：双核模型驱动势退激发蒸发剩余截面对称与近对称核反应

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组织创新双核模型理论述评

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科技进步与对策 2014年第10期31卷 154-160页

作者：王思荔董大海严瑾李洁大连理工大学工商管理学院辽宁大连116024 中国大连高级经理学院辽宁大连116086 大连医科大学肿瘤干细胞研究院辽宁大连116044

组织创新一直是学术界探讨的热点。选取组织创新中最具代表性的创新双核模型,从双核模型的定义、测量、双核模型的前因变量、结果变量以及调节变量5个方面,对国内外已有文献进行了综述,并对研究现状进行了评析,在此基础上对今后的研究... 详细信息

组织创新一直是学术界探讨的热点。选取组织创新中最具代表性的创新双核模型,从双核模型的定义、测量、双核模型的前因变量、结果变量以及调节变量5个方面,对国内外已有文献进行了综述,并对研究现状进行了评析,在此基础上对今后的研究进行了展望。

关键词：组织创新双核模型组织绩效

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基于双核模型对Z=116～121超重核产生截面的研究（英文）

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原子核物理评论 2013年第4期30卷 391-397页

作者：蒋金鸽柴清祯王兵赵维娟柳敏良王华磊郑州大学物理工程学院河南郑州450001 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

在双核模型的理论框架下系统研究了超重元素Z=116～121的蒸发剩余截面,计算过程中核子扩散由主方程描述,同时考虑了全熔合与准裂变的竞争。计算基本再现了利用热熔合反应48Ca+245Cm,48Ca+249Cf和48Ca+249Bk产生116～118号同位素的合成... 详细信息

在双核模型的理论框架下系统研究了超重元素Z=116～121的蒸发剩余截面,计算过程中核子扩散由主方程描述,同时考虑了全熔合与准裂变的竞争。计算基本再现了利用热熔合反应48Ca+245Cm,48Ca+249Cf和48Ca+249Bk产生116～118号同位素的合成截面。同样,分别以249Bk,249Cf和243Am为靶,以48Ca,50Ti和58Fe为炮弹,计算了Z=119～121号同位素的生成截面。结果表明,这些超重核的生成截面随着质子数的增大进一步变小。例如,利用58Fe+243Am反应合成121号同位素的最大蒸发剩余截面仅在fb量级。基于对选择的几个反应系统的系统分析,发现双核系统在熔合蒸发过程中偶Z奇N和奇Z偶N复合核分别有强的3n和4n蒸发道。

关键词：双核模型主方程超重核蒸发剩余截面

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基于动力学形变的双核模型对超重核合成机制的研究

基于动力学形变的双核模型对超重核合成机制的研究

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作者：郁琳中国科学院研究生院(近代物理研究所)

学位级别：博士

实验核物理学家们开展了一系列关于超重核合成的研究并获得了巨大的成功,GSI、RIKEN以及JINR等实验室成功合成了Z<119的所有超重元素。与此同时,包括双核模型在内的许多描述超重核合成机制的理论模型也陆续被建立和发展起来。虽然理... 详细信息

实验核物理学家们开展了一系列关于超重核合成的研究并获得了巨大的成功,GSI、RIKEN以及JINR等实验室成功合成了Z<119的所有超重元素。与此同时,包括双核模型在内的许多描述超重核合成机制的理论模型也陆续被建立和发展起来。虽然理论计算的超重核产生截面与已知实验数据符合得很好,但是在预言未知超重核时,不同理论模型的结果之间存在较大的分歧。本论文从动力学形变效应的角度对现有的双核模型进行了改进。早先的双核模型理论研究假设,在超重核的形成过程中,相互作用的类弹和类靶碎片总是保持基态形变不变。但是我们认为,在描述超重核的形成过程时,除了需要考虑类弹和类靶碎片的质子数、中子数、两碎片核心间距等多个物理量外,还应考虑两碎片的动力学形变效应以及动力学形变效应与其他物理量间的耦合。在重离子熔合反应中,强库仑作用和核相互作用使得类弹、类靶碎片的形变总是随着时间发生改变,需要对其进行动力学处理。由于在重离子的熔合过程中发生了较大的能量弛豫耗散过程,处于高激发态的两碎片中的核子重新布居到不同的能级上,进而引起较大的且不可逆的形变。另一方面,考虑到两碎片的形变参量的改变使得它们的质量、碎片间的相互作用以及系统的驱动势随之发生改变,这些改变影响了其他物理量(如能量、角动量)的弛豫耗散过程、核子的转移过程以及系统的内部激发能,从而继续使得两碎片的形变发生改变。对包含了类弹和类靶碎片的质子数、中子数、两碎片核心间距以及两碎片的动力学形变的主方程的数值求解非常复杂,因此本文暂时将动力学形变自由度与其他自由度退耦合,并将类弹和类靶碎片的动力学形变的演化看成是弛豫耗散过程,通过求解含有两碎片动力学形变参量的Fokker-Planck方程,得到了两碎片的动力学形变的演化规律。把包含了类弹和类靶碎片的质子数、中子数的主方程与两碎片的动力学形变演化规律相结合,发展了与动力学形变效应相关的双核模型。研究结果表明:(1)类弹和类靶碎片的动力学形变的演化主要由两碎片的本征结构和两碎片间的相互作用所决定;(2)两碎片的动力学形变的演化存在关联,二者相互制约从而使得反应系统的驱动势向更低的位置移动;(3)类弹和类靶碎片的动力学形变的弛豫耗散的快慢还受到反应过程中的激发能、扩散系数以及反应系统的同位旋的影响;(4)动力学形变效应影响了系统的内部熔合位垒,从而改变复合核的熔合几率以及蒸发余核的产生截面。

关键词：超重核合成双核模型动力学形变主方程驱动势

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用双核模型对超重核生成截面的研究和相对论平均场的一些应用

用双核模型对超重核生成截面的研究和相对论平均场的一些应用

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作者：王楠中国科学院理论物理研究所

学位级别：博士

超重元素的合成是当前原子核物理研究的前沿领域之一.最近几年,实验和理论物理学家对这一领域的研究都非常的活跃.该文中的前一部分将就超重核的生成截面问题进行研究.首先,我们在双核模型的框架内,研究了重离子核反应中能越过入射道位... 详细信息

超重元素的合成是当前原子核物理研究的前沿领域之一.最近几年,实验和理论物理学家对这一领域的研究都非常的活跃.该文中的前一部分将就超重核的生成截面问题进行研究.首先,我们在双核模型的框架内,研究了重离子核反应中能越过入射道位垒形成双核系统后,通过核子转移而生成复合核的几率.我们采用数值法求解主方程来描述核子转移,避免了Adamian等人为得到福克-普朗克方程解析解而对驱动势作谐振子近似.跃迁几率由微观方法导出,并由统计谱方法得到,它是与时间有关的.在驱动势中考虑了双核的基态形变及核结构效应.对双核形变取向对库仑相互作用及粒子交换势能面的影响、核子转移中双核的同位旋取值等进行了比较仔细的研究,并由此得到一系列与实验值符合的合成超重核的最佳激发能或轰击能,并能给出最佳弹靶组合.其次,我们用统计模型对带有激发能的复合核的存活几率进行研究.对超重核的中子蒸发宽度与裂变宽度之比Γ<,n>/Γ<,f>在不同的能级密度表达式情况下进行了比较研究.并比较了不同裂变位垒以及中子分离能对Γ<,n>/Γ<,f>的影响.相对论平均场理论是目前核多体研究的重要工具,无论是在核物质或是在有限核的研究方面都有广泛的应用.该文中的第二部分将就该理论在中子星性质以及有限核的形状共存方面的一些应用进行研究.首先,从手征对称性自发破缺SU(2)非线性实现的拉格朗日密度出发,对中子星的性质进行了研究,讨论了手征对称性自发破缺对中子星性质的影响.其次,我们采用带约束的相对论平均场模型,对缺中子的<\'179>H<,g>的多重形状共存现象及汞系列同位素的对关联进行了研究.能定性地解释该原子核的多重形状共存.我们给出了计算的汞同位素链的结合能,并与文献进行比较,发现吻合的较好.

关键词：超重核双核模型裂变宽度中子发射宽度蒸发剩余截面相对论平均场中子星原子核形状共存

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利用双核模型研究超重新核素和对称系统多核子转移反应

利用双核模型研究超重新核素和对称系统多核子转移反应

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作者：牛菲华南理工大学

学位级别：博士

探索超重新核素的合成、结构和衰变是当前核物理研究的前沿课题。实验研究表明超重新核素可以通过熔合蒸发反应合成。但是,更重的超重元素和丰中子超重核的合成还面临着挑战,需要寻找更合理的反应机制。多核转移反应被认为是合成新的丰... 详细信息

探索超重新核素的合成、结构和衰变是当前核物理研究的前沿课题。实验研究表明超重新核素可以通过熔合蒸发反应合成。但是,更重的超重元素和丰中子超重核的合成还面临着挑战,需要寻找更合理的反应机制。多核转移反应被认为是合成新的丰中子核的有效途径,对理解天体演化中的核合成也是非常有利的。本论文在双核模型的基础上,对熔合蒸发反应以及多核子转移反应进行了深入研究。论文主要分两个部分:第一部分是基于双核模型,通过熔合蒸发反应合成超重核新核素,研究入射能量和反应道为实验寻找最合适的弹靶组合与入射能量;第二部分利用多核子转移反应研究对称以及近对称碰撞反应,包含前平衡结团粒子的发射。在双核系统模型的基础上,对超重核形成的熔合动力学进行了深入研究,并在模型中考虑碰撞方向对熔合反应的影响。采用蒙特卡罗方法抽样不同碰撞方向的位能曲面,受位能曲面驱动的核子发生转移接触后形成双核系统中的双核碎片。我们计算了超重核Cn、Fl、Lv、Ts和Og的产生截面,并与Dubna的实验数据进行了比较,计算结果可以重现实验数据。我们系统地分析了纯中子和带电粒子蒸发通道中蒸发剩余的激发函数,发现由于存在库仑位垒,因此带电粒子的蒸发截面低于纯中子蒸发。系统计算了44Sc、48,50Ti、49,51V、52,54Cr、58,62Fe和62,64Ni轰击锕系核素238U,244Pu、248Cm、247,249Bk、249,251Cf、252Es和243Am合成超重元素Z=119-122。发现合成超重核的产生截面敏感的依赖于反应系统的中子丰度,同位素靶核影响较小,而且蒸发剩余激发函数的结构与复合核的中子分离能和裂变位垒有关。通过大量的计算为实验中合成新的超重核选择弹靶组合提供了良好的理论依据。在双核系统模型的框架内,研究了近对称核碰撞的多核子转移反应动力学。本文主要研究内容包括了束流能量分布在库仑位垒附近的大质量近对称反应198Pt+198Pt、204Hg+198Pt以及204Hg+208Pb等反应截面、动能分布和角分布的能量依赖。通过截面研究我们发现,在丰质子核素区,同位素产额随入射能量的增加而增加;然而在丰中子一侧的产量对能量的依赖性较弱。通过分析多核转移反应中束流能量的角分布,发现随着入射能量的增加前角度区域产生了类弹碎片,类靶碎片在转移反应中表现出相反的趋势,这为实验放置探测器的位置提供了理论依据。通过初级碎片的总动能分布的计算我们发现随着入射能量的增加分布更加广泛。在多核子转移反应的基础上研究了前平衡结团发射,计算了48Ca+238U反应,分析了出射粒子的发射截面随时间的变化、出射粒子的角分布以及动能分布。我们发现发射概率随着时间的增长而增大,到一定时间之后趋于稳定。出射粒子截面随着动能的增大,先增大后呈现阶梯型减小,这与实验上其他反应的研究结果相似。角分布显示粒子发射的角度集中在90°左右,前角和后角都呈“平坦”趋势。

关键词：双核模型转移反应熔合蒸发反应角分布动能分布

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采用双核模型研究超重核合成机制

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物理学进展 2021年第4期41卷 157-169页

作者：王艺澎郭树青包小军邓军刚张鸿飞兰州大学核科学与技术学院兰州730000 深圳大学光电工程学院深圳518061 湖南师范大学物理与电子科学学院长沙410081

本文首先介绍了两种描述低能重离子核反应的理论,然后基于这些理论发展了一个描述超重核合成的理论模型,即双核模型(dinuclear system model)。不同于Adamian的处理,本文的模型采用数值求解主方程的方法来描述重离子的熔合过程,重点讨... 详细信息

本文首先介绍了两种描述低能重离子核反应的理论,然后基于这些理论发展了一个描述超重核合成的理论模型,即双核模型(dinuclear system model)。不同于Adamian的处理,本文的模型采用数值求解主方程的方法来描述重离子的熔合过程,重点讨论了熔合过程中主方程的发展演化,选择一维至三维不同的宏观自由度说明重离子熔合机制,为今后进一步发展模型与预言新核素提供理论依据。

关键词：超重核双核模型熔合机制主方程

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基于双核模型研究超重核合成机制

基于双核模型研究超重核合成机制

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作者：郭树青兰州大学

学位级别：博士

超重核合成机制研究是核物理研究的重要前沿。目前合成超重核的主要途径为重离子熔合蒸发反应。本文基于双核模型研究超重核的合成机制,即通过输运模型(主方程)解得双核系统状态的时间演化来描述熔合与准裂变过程,用经验耦合道方法得到... 详细信息

超重核合成机制研究是核物理研究的重要前沿。目前合成超重核的主要途径为重离子熔合蒸发反应。本文基于双核模型研究超重核的合成机制,即通过输运模型(主方程)解得双核系统状态的时间演化来描述熔合与准裂变过程,用经验耦合道方法得到的俘获截面以及用统计模型方法得到的复合核存活几率,最后得到超重核的蒸发剩余截面。熔合几率的描述是目前最不清楚的,存活几率的计算也十分敏感地依赖于一些核结构信息。为了更合理地描述整个熔合过程,俘获截面的准确计算显得尤为重要。通常,入射能在近垒或垒下时相应俘获截面的计算结果往往与实验值有些差异,而超重核合成的最佳入射能一般都在近垒附近,故本文将讨论影响近垒俘获截面的因素。对于球形弹、靶核发生相互作用时,内禀运动与相对运动的耦合使得两核发生动态形变,导致弹、靶之间存在一个势垒分布,借助高斯分布函数描述这个势垒分布,能很好地再现近垒与垒下的俘获截面;对于有较大形变的弹、靶核,取向效应起着主导作用,考虑这种取向效应后能很好地再现实验结果。另外对影响存活几率的因素做了简单讨论。通过对俘获截面与存活几率的可靠性检验,为更合理、系统地计算蒸发剩余截面作铺垫。由于重离子熔合过程中没有直接的实验信号来“记录”与合成机制相关的信息,目前人们对熔合机制的认识仍不够清楚。幸运的是,准裂变是熔合过程中唯一的直接信号,可以间接地反映熔合过程中的一些信息。基于此目的,本文在双核模型基础上利用已发展了的包含质量不对称度η以及两核形变β1、β2的三变量主方程,在相对更“真实”的势能曲面上数值求解主方程来描述双核系统状态的分布几率及其随时间的演化。首次在同一框架下将能量耗散、核子转移以及动力学形变关联在一起以描述准裂变性质。双核系统的演化过程中,动力学形变影响着系统的势能曲面,考虑这样的动力学形变后能很好地再现准裂变碎片产额分布的实验结果。动力学形变的引入必然要处理两核之间的相对取向问题,不同的取向对应不同的势垒高度。基于此,本文简单地引入了一个势垒分布函数来等效地描述这种取向效应,进而对准裂变碎片总动能分布进行修正,最后的结果能够很好地再现准裂变碎片的平均总动能及其涨落宽度的实验结果,进而检验了熔合过程中系统存在“双核”组态的合理性,帮助进一步理解重离子熔合反应机制。

关键词：双核模型熔合机制准裂变动力学形变

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