低激发能情况下锕系核结构效应对裂变产物质量分布的影响

It is very helpfull for further improving the nuclear energy utilization and the fission models that the study of the fission product mass distirbutions for actinide nuclear. For binary fission at low excited energies, the statistical model which can quantitatively describe the fission product mass distributions will be developed. In this model, the primary fission fragment pairs are assumed as the products through multi-channel two-body breakup process. We will study the dependences of the two-body breakup probabilities at scission for the different complementary fragment pairs on their reduced masses, their total kinetic energies, their inverse cross sections and their scission configuration populations. At the same time based on the covariant density functional theory and the di-nuclear system concept, we will study the potential energy surfaces of actinide nuclei, and its dependence on the inverse cross sections of the complementary fragment paires. In addtion, we will also study the scisson configuration populations through the fold integration of the level densities of the complementary fragment pairs. These studies could be helpfull for further understanding the structural effects of the fissile nucleus on the fission product mass distributions.

锕系核裂变产物质量分布的研究，对核能的利用、裂变模型的完善具有重要意义。本项目以低激发能情况下的锕系核二分裂变为研究对象，发展定量描述裂变产物质量分布的统计模型。该模型假设初始碎片是由裂变核发生多种途径两体崩裂反应的产物，借鉴核反应理论中的细致平衡原理，研究两体崩裂反应几率与初始碎片对的约化质量、两碎片对总动能、生成两碎片对的逆截面及两碎片对的断点组态数等之间的关联。同时，基于协变密度泛函理论及双核系统思想，研究锕系核的势能曲面及不同碎片对的量子贯穿几率大小对逆截面的影响。另外，通过两碎片对的能级密度折叠积分研究裂变核断裂为不同碎片对的组态数目，从而进一步了解锕系核的结构效应对裂变产物质量分布的影响。

锕系核裂变产物质量分布的研究，对核能的利用、裂变模型理论的完善具有重要意义。本项目以低激发能情况下的中子诱发锕系核二分裂变为研究对象，发展了定量描述裂变产物质量分布的统计模型，通过对裂变碎片的微观参量及碎片质量分布随入射能量关系的宏观统计规律，进一步了解锕系核的结构效应对裂变产物质量分布的影响，并得到了2点比较有意义的结果：(1)碎片质量分布与反应Q值、碎片形变及驱动势有着较大的关联；(2)裂变前发射中子数、碎片质量分布峰值、碎片质量分布谷值、碎片质量分布宽度与入射中子能量有着教好的统计规律。在此2点结论的基础上，利用我们提出来的裂变统计模型，较好地重现了从热中子直到60MeV能量下诱发锕系核裂变的碎片质量分布的所有实验数据。此外，在核反应方面，进一步发展了中子及质子诱发1p壳轻核反应的理论体系，首次用理论模型非常好地描述了质子诱发9Be反应的出射中子双微分截面实验数据，并有望进一步推广应用于核数据库中，这方面的工作在2016年国际核数据大会作了专题报告并获好评。在核结构方面，提出了一普适性的描述核电四极矩的解析公式，考虑了电荷数、质量数、自旋、电荷半径、形变参数等物理量的关联，重现了524个目前已测的实验数据，且均方根偏差最低，说明我们描述核的形变具有一定的合理性。同时还研究了原子核对称能的Wigner效应，利用2240个束缚能的实验数据，抽取出有限核的对称能系数，分析表明对称能系数随着同位旋不对称度的增加反而减少，对于非常丰中子核素，对称能系数将占很大的贡献。