利用核子转移反应合成超重核的可能性研究

发布时间：2020-08-10 21:33

【摘要】：近些年对于超重核实验合成方法及理论研究依然是国际上的前沿课题,合成超重元素的理论基础以及在实验室中合成超重元素已取得突破性进展。现今超重核的实验技术通用做法是将质量数大的靶核进行融合蒸发反应,通过测余核的衰变链来判断是否是超重核。实验室中已合成质子数从110到118的超重元素,这些合成的超重核寿命都非常短。在解决这个问题时,现有的理论和实验方法都遇到了不同程度的瓶颈,因而从理论上探求超重核合成的新方法是非常重要的。在重核系统中,熔合截面并不能单纯通过考虑库伦位垒来描述。因为在重核系统中存在熔合阻止,两核碰撞后减小了形成复合核的概率,更多的发生准裂变。因此在重离子碰撞中的核子转移过程为超重核的合成打开了一个新的研究思路。论文首先简略回顾核反应理论,其次系统阐述了两步模型的基本含义以及各个阶段在模型的具体形式。接着将两步模型进行适当修改,让其适用于对多核子转移反应的研究,通过修改后的两步模型和HIVAP蒸发模型对反应~(136)Xe(10)~(208)Pb发生多核子转移后核子质量分布进行研究。与实验室中测得数据进行比对分析,证明了两步模型在多核子转移反应后质量分布问题上的合理性。进而通过计算反应~(136)Xe(10)~(208)Pb在不同能量下发生多核子转移反应后质量分布情况与其蒸发粒子生成稳定核分布情况的对比,以及构成稳定核的核素质量数随能量的变化。计算结果表明:随着能量增加,利用核子转移反应形成超重核的可能性越小。在利用核子转移反应生成核的质子数为偶数时,偶偶核同位素比奇偶核同位素的截面要大。且随着能量的增加质量数大的偶偶核越不稳定,需要蒸发更多粒子,因此随着能量增加形成的偶偶核质量数越小,相应曲线峰值对应的截面也逐渐减小。在利用核子转移反应生成稳定核的质子数为奇数时,奇奇核同位素和奇偶核同位素并无明显区别。只是随着能量的增加生成稳定核的同位素质量数越小,且曲线峰值对应截面也逐渐减小。通过对两步模型和HIVAP蒸发模型进行修改后,从而在理论上解释了利用多核子转移反应合成超重核。
【学位授予单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571
【图文】：

第二章 超重核合成理论与两步模型子核反应基本理论简介将原子核与原子核或其他粒子之间的相互作用引起的各种变反应过程的一般形式为A a B b Q A 和 a 分别代表入射粒子、靶核，B 和 b 分别代表出射粒子能。对于基态粒子而言， Q 0是放能反应， Q 0是吸能反应子，反应能 Q 表示为'*Q Q-E，其中*E 代表剩余核的激发能量和核质量数的不同，核反应可以分成如下类型，

利用核子转移反应合成超重核的可能性研究反应过程中入射粒子种类与出射粒子种类均不相同的核反应。在核反应中应遵循能量守恒，动量守恒，电荷守恒，角动量守恒，宇称守恒，质量数守恒等守恒定律。核反应的过程是十分的复杂，但是经过多年的研究，人们对核反应的过程和机制也有了相对全面的理解。韦斯科夫经过多年深入研究在 1957 年提出关于核反应的过程的三阶段图象[10-14]，如图 2.1 所示：

形成过程是合并单核系统从接触点演化为复合态过程，为了描述这个过程我们至少有三个参数是必须知道的(图 2.2[20-21])，分别是双中心的相对距离 Z、量非对称系数 和颈部系数 。第一个参数0Z RR，其中0R 是球形复合核半径，R 是两个核的中心距离。第二个参数，质量非对称系数 的表达式如(2所示，其中 A1和 A2分别代表反应过程中弹核和靶核的质量数。1212AAA-A (2第三个参数颈部系数 ，被定义为两谐振子势在接触点处的光滑高度1V 与直接点高度2V （如图 2.3 中所示）的比值，如表达式(2-7)[22-23]：21VV (2在这种定义下的颈部系数，原子核的形状是由在保持体积不变时的等势面决定的。比如 1.0时就表示没有修正，即两个核没有接触还是处于两个单独的核子当 0时，表示复合核已经没有颈部，形成了一个相对大的单核。

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本文编号：2788641