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以Fe作为弹核研究合成超重核的粘连截面

刘硕  
【摘要】:超重元素的合成已经迈入新的时期,随着实验设备逐步完善、理论模型逐步成熟,元素朝着质量逐渐变重的方向发展。合成超重元素不但成为原子核物理学家研究的热点项目之一,而且也已经成为原子核物理快速发展的分支之一。例如我国的HIRFL、日本的RIKEN、俄罗斯的Dubna、德国的GSI等都是世界上著名的核物理实验室。 本文介绍了科学家们合成超重核的缘由、合成超重核的历史背景、合成超重核的意义、合成超重核的发展与现状,并且介绍了核反应的一些基础理论,对文中涉及的一些重要名词与定义做了统一的介绍。简单地总结了各国科学家到目前为止合成超重核取得成果,包括模型、方法、时间和成果。其次探讨了以Fe作为弹核形成超重核的粘连截面,主要采用两步模型来研究超重核的形成过程。主要核反应过程具体分为两步:第一步是指弹靶的粘连阶段,用弹核轰击靶核,两核之间的距离越来越小,最后粘连在一起,形成一个双核的体系;第二步是指弹靶形成复合核阶段,随着时间的变化,双核体系形状发生变化,两核最后熔合在一起,形成一个复合核。利用两步模型讨论这两个阶段其中动力学过程都可以选择用带随机力的朗之万方程来描述,并且这两个阶段是各自独立的,即我们可以分别来讨论这两个阶段。本文主要讨论粘连阶段,粘连阶段是指入射核经加速器加速后从远处运动到靶核表面并与靶核接触。在这个阶段中,入射核需要越过库仑位垒与靶核的表面接触,因此该过程中克服库仑位垒的概率称为粘连概率Ps tick。根据给出的58Fe248Cm与58F e208Pb激发能与粘连截面的实验值,我们重新拟合出以Fe作为弹核与锕系中系列核形成超重核的粘连截面的最佳参数C与B值,及C与B值对拟合出的E*曲线的影响、角动量和激发能等因素对粘连截面的影响。希望本文拟合的理论数据和图表可以为日后科学家们研究发现新元素带来帮助,并在实验上起到理论指导意义。


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