对相互作用对锕系核裂变过程的影响

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本文采用严格求解形变平均场加标准对力模型,对锕系裂变核多维位能曲面、静态裂变路径和裂变位垒等物理量进行了统一的描述。研究发现,对相互作用对于裂变过程中的内垒和外垒的形成起着至关重要的作用。与利用近似方法相比,严格求解形变平均场加标准对力模型的计算结果与实验值更为接近。该工作在模型框架下,为原子核自发裂变提供了一种可能微观描述。论文首先介绍研究背景和依据,并给出平均场加标准对力模型下一般哈密顿量的表达式。接下来介绍了基于多项式方法,利用逐步逼近严格求解平均场加标准对力模型的计算方案。基于该方案,采用严格求解平均场加标准对力模型对220-235Th、222-237U和224-239Pu奇偶质量差的拟合确定对力强度的值,其中平均场取(2(9-(69)势场,总能量的计算采用宏观微观模型。在模型框架下,对上述同位素链的多维位能曲面、裂变路径、不同对力强度下的能量曲线、裂变位垒高度随对力强度的变化曲线以及信息熵进行分析,并探究对相互作用在裂变中起到的作用。论文还系统分析了八极形变与对相互作用之间的竞争以及对相互作用对于锕系同位素链Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf的裂变位垒的影响。数值分析结果显示,对相互作用在裂变过程中的不同阶段发挥不同作用。裂变的第一鞍点与第二鞍点的位置,对于对相互作用强度改变更为敏感,而基态与预裂变点则主要是由形变驱动形成的。因此,对相互作用对于裂变过程中的内垒和外垒的形成也起着至关重要的作用。通过系统的对偶偶核228-232Th、232-236U和236-238Pu的内外垒研究结果显示,与近似得到的结果相比较,采用严格求解形变平均场加标准对力模型的计算结果与实验值更为接近,尤其是对外垒高度计算结果,严格求解的对力模型更好的描述了实验数据,以上结果显示了本模型在裂变过程研究的可靠性和有效性。接下来,在模型框架下,对信息熵及其导数的理论分析结果,揭示了在第一个和第二个鞍点的位置,原子核形变与对相互作用的竞争十分激烈。对于基态和预裂变点,模型框架下的系统处在形变占优势的情况,对相互作用影响并不明显。该结果从理论上解释了第一个和第二个鞍点随对力强度变化的增长速度比基态和预裂变点的快,该结果证实了对相互作用在内外垒区域内起着至关重要的作用。
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