超重核合成和利用大质量转移反应产生丰中子重核的理论研究

Following with the experiments all over the world, this project aims to investigate the machanism in production of superheavy nuclei and heavy neutron-rich nuclei, and predict the favorable projectile-target combinations and production cross sections, and then promote the investigation of the properties of stable superheavy nuclei and shell effects of heavy neutron-rich nuclei far from the β-stable line. The project will study the isospin effects in hot fusion reactions. The influence of odd and even neutron composition in projectile and target on the capture, fusion, and evaporation cross sections will be analyzed. The entrance channel effects on capture cross sections, fusion probabilities and evaporation residue cross sections will also be invesitigated. In the frame work of DNS+GEMINI, the machanism of multinucleon transfer reactions will be researched. The shell effects, N/Z ratio, influence of incident energy and mass asymmetry effects on the multinucleon transfer processes will be invesitigated, then this project will predict the favorable projectile-target combinations and incident energies for the production of unknown heavy neutron-rich nuclei.

本项目旨在结合国内国际的实验，理论研究超重核合成机制和通过大质量转移反应产生丰中子重核的机制，并预言合成未知超重核和产生A>170丰中子重核的最佳弹靶组合和产生截面，进而对“稳定岛”超重核性质的预言和丰中子重核壳效应的研究提供帮助。将研究热熔合反应的同位旋效应；将详细研究弹核和靶核的中子数奇偶性对俘获过程，熔合过程及蒸发剩余截面的影响；通过不同电荷不对称度的弹靶组合，将研究俘获截面，熔合概率以及蒸发剩余截面的入射道效应。在以上研究基础上，预言合成一系列超重新核素的最佳反应体系和入射能量。本项目还将在双核系统（DNS）模型+GEMINI的框架下，研究大质量转移反应产生丰中子重核的机制。将研究深度非弹过程中的壳效应，中质比平衡效应，入射能量依赖性和质量不对称度效应，进而预言产生一系列丰中子重核的最佳弹靶组合和入射能量。

随着重离子加速器的发展，超重核合成和其性质的研究及大质量转移反应成为核物理的前沿领域。项目结合了国内国际的实验，理论研究了超重核合成机制和通过大质量转移反应产生丰中子重核的机制。主要内容包括：1. 热熔合反应的同位旋效应；弹核和靶核的中子数奇偶性对俘获过程，熔合过程及蒸发剩余截面的影响；俘获截面，熔合概率以及蒸发剩余截面的入射道效应。在以上研究基础上，预言合成了一系列超重新核素的最佳反应体系和入射能量。本项目还在双核系统（DNS）模型+GEMINI的框架下，研究了大质量转移反应产生丰中子重核的机制（深度非弹过程中的壳效应，中质比平衡效应，入射能量依赖性和质量不对称度效应），并预言了产生一系列丰中子重核的最佳弹靶组合和入射能量。研究发现基于238U为靶的多核子转移反应产生N=126附近的丰中子核有巨大的优势。并提出实验室可以利用以238U为靶的多核子转移反应产生N=126附近的奇特核。系统计算，并预言了合成丰中子超重核，Z=119和120超重元素的最佳弹靶组合。首次基于SPIRAL2提出的放射性束流强度，研究发现放射性束流144Xe引起的反应对产生丰中子重核有很大的优势。并解释了为什么放射性束流引起的反应在丰中子核的产生截面上具有很大的优势。研究成果将为实验产生新核素提供重要理论参考。在该项目的支持下，发表SCI论文20篇，其中本人第一作者或通讯作者论文15篇。