skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用
DESCRIPTION
Skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用. 王 宁. [email protected]. 引 言. 重离子熔合反应 (1) 超重核合成 (2) 核 - 核相互作用势 (3) 核结构效应 ( 原子核形变 , 壳效应 …) (4) 动力学效应. QMD simulation for Ca+Zr. 熔合体系的相互作用势. R. 本工作的一个主要目的就是 建立理论模型来计算熔合截面. 理论模型. 反应体系的密度分布. Skyrme 能量密度泛函. 入射道熔合势. 势垒穿透 & 经验的势垒分布. 熔合截面. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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引 言
重离子熔合反应
(1) 超重核合成(2) 核 - 核相互作用势(3) 核结构效应 ( 原子核形变 , 壳效应 … )
(4) 动力学效应
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熔合体系的相互作用势
R
QMD simulation for Ca+Zr
本工作的一个主要目的就是
建立理论模型来计算熔合截面
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理论模型反应体系的密度分布
入射道熔合势
熔合截面
Skyrme 能量密度泛函
势垒穿透 & 经验的势垒分布
Min Liu, Ning Wang, et al., Nucl. Phys. A 768 (2006) 80
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Kinetic Nuclear Coulomb
Skyrme 能量密度泛函
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Extended Thomas-Fermi (ETF) approach
J. Bartel and K. Bencheikh, Eur. Phys. J, A14, 179 (2002).
M. Brack, C. Guet, H.-B. Hakanson, Phys. Rep. 123, 275 (1985).
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原子核的密度分布
Woods-Saxon 分布
通过对 R0p, R0n, ap, an 参数进行变分,搜寻能量最小点
Hohenberg-Kohn theorem
0 2 4 6 8 10 120.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
(f
m-3)
r (fm)
p n
208Pb
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入射道熔合势垒E1
E2
R
基于相同的 Skyrme 能量密度泛函,
以及前面密度变分方法得到的密度分布
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基于多维位垒穿透思想
熔合截面
权重函数
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稳定线附近的中子开壳核引起的熔合反应
经验的势垒分布函数
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50 55 60 65 70 75
0.0
0.1
0.2
0.3
50 60 70
0.0
0.1
0.2
70 80 90 100 110
0.0
0.1
0.2
24 28 32 36 40
0.0
0.2
0.4
D (
MeV
-1)
B (MeV)
Dder
Deff
16O+144Sm
(b)
D (
MeV
-1)
B (MeV)
Dder
Deff
16O+154Sm
(d)
D (
MeV
-1)
B (MeV)
Dder
with E=2.5
Dder
with E=4.0
Deff
19F+208Pb
(c)
D (
MeV
-1)
B (MeV)
Dder
Deff
12C+92Zr
(a)
N. Wang, et al., J. Phys. G: 34 (2007) 1935
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60 70 80 900.01
0.1
1
10
100
1000
fus (
mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+186W
M. Liu, N. Wang, et al., Nucl. Phys. A 768 (2006) 80
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24 30 36 42 480.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
12C+92Zr
(a)40 50 60 70
0.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+92Zr
(b)75 80 85 90 95 100
0.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
35Cl+92Zr
(d)70 80 90 100
0.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
33S+92Zr
(c)
40 48 56 640.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+112Cd
(e)50 60 70 80 90
0.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+144Nd
(f)50 60 70 80 90 100
0.01
0.1
1
10
100
1000
exp. calc.
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
16O+166Er
(g)
60 80 100 120 140 1600.01
0.1
1
10
100
1000
10000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. B.B.Back exp. H.Q.Zhang calc.
16O+232Th
(h)
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75 90 105 1200.01
0.1
1
10
100
1000
10000
20 30 40 50 601
10
100
1000
100 110 120 130 140 1500.01
0.1
1
10
100
1000
100 120 140 160 1800.01
0.1
1
10
100
1000
10000
100 110 120 130 140 1500.01
0.1
1
10
100
1000
105 120 135 150 1650.01
0.1
1
10
100
1000
110 120 130 140 1500.01
0.1
1
10
100
1000
120 140 160 180 2000.1
1
10
100
1000
120 140 160 180 2000.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
19F+197Au
(a)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
28Si+28Si
(b)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
28Si+178Hf
(c)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
28Si+198Pt
(d)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
29Si+178Hf
(e)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
30Si+186W
(f)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
31P+175Lu
(g)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
32S+181Ta
(h)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
32S+182W
(i)
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70 75 80 85 90 95 1000.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. =1 =3.6
33S+90Zr
90 100 110 120 130 1400.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. =1 =0.5
32S+154Sm
中子闭壳核 丰中子核
中子闭壳核或者丰中子核熔合
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丰中子效应
截面增强
中子闭壳
截面压低
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60 70 80 90 100 110 1200.01
0.1
1
10
100
1000
10000
50 60 70 80 90 1000.01
0.1
1
10
100
1000
80 100 120 140 1600.01
0.1
1
10
100
1000
10000
50 60 70 800.01
0.1
1
10
100
1000
100 110 1200.01
0.1
1
10
100
1000
70 80 90 1000.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+208Pb
(d)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
17O+144Sm
(f)
fu
s (m
b)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
19F+208Pb
(e)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
35Cl+54Fe
(c)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
50Ti+90Zr
(b)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. =3.6 =1.0
33S+90Zr
(a)
中子闭壳核熔合
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50 60 70 80 90 1000.01
0.1
1
10
100
1000
56 64 720.01
0.1
1
10
100
1000
50 60 70 800.1
1
10
100
1000
56 64 720.1
1
10
100
1000
56 64 720.1
1
10
100
1000
45 60 75 90 1050.01
0.1
1
10
100
1000
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. =3.5 =1.0
16O+144Sm
(a)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+147Sm
(b)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+148Sm
(c)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+149Sm
(d)
fu
s (m
b)
Ec.m.
(MeV)
exp. calc.
16O+150Sm
(e)
fus
(mb)
Ec.m.
(MeV)
exp. =0.5 =1.0
16O+154Sm
(f)
![Page 19: Skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用](https://reader038.vdocuments.net/reader038/viewer/2022102415/568143ee550346895db072c6/html5/thumbnails/19.jpg)
重体系熔合反应的俘获截面
160 170 180 190 200 2100.01
0.1
1
10
100
1000
cap (
mb)
Ec.m.
(MeV)
Prokhorova (2003) Pacheco (1992) =1.0 =9.5
48Ca+208Pb
(a)
Ning Wang, et al. Phys. Rev. C 74 (2006) 044604
![Page 20: Skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用](https://reader038.vdocuments.net/reader038/viewer/2022102415/568143ee550346895db072c6/html5/thumbnails/20.jpg)
Ning Wang, et al., Phys. Rev. C 77 (2008) 014603
熔合-裂变反应: EDF + HIVAP ER cap CN surP W
![Page 21: Skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用](https://reader038.vdocuments.net/reader038/viewer/2022102415/568143ee550346895db072c6/html5/thumbnails/21.jpg)
总结和讨论
Skyrme 能量密度泛函
核的基态性质
入射道熔合势垒
熔合激发函数
![Page 22: Skyrme 能量 密度泛函 在重离子熔合反应中的应用](https://reader038.vdocuments.net/reader038/viewer/2022102415/568143ee550346895db072c6/html5/thumbnails/22.jpg)
Skyrme 能量密度泛函 + 经验的势垒分布函数
能够满意地再现大量熔合体系的熔合激发函数
发现丰中子效应能够引起垒下熔合截面增强,
而中子闭壳效应则引起垒下截面压低,
该方法能较好地再现重体系的俘获截面,对于未
测量体系的熔合 ( 俘获 ) 截面具有一定的预言能力
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中国原子能科学研究院:李祝霞,吴锡真
中国科学院理论物理研究所:赵恩广
德国吉森( Giessen )大学:W. Scheid
广西师范大学: 刘 敏
德国洪堡研究奖学金
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谢 谢!