近垒及以上能区锕系核核反应的理论研究

本项目拟采用微观输运理论结合统计衰变模型，认真考虑入射道和碎片形成过程中的壳效应以及与激发能相关的锕系核裂变产物质量分布，建立研究锕系核之间核反应从入射弹靶到最终反应产物实验观察量的可以付诸实际计算的完整理论框架，探索不同入射能量，不同弹靶组合，不同碰撞参数下锕系核核反应机制：了解瞬时形成的巨复合体系的寿命、构型等性质；研究巨复合体系再分裂形成的初生态碎块包括超重碎块的质量、电荷、动能分布和角分布；获得可与实验比较的终态反应产物包括超重核的产生几率和质量、电荷分布等。以此，寻找合成丰中子超重核素的新途径，探求研究超强电场中真空态衰变（即产生正负电子对）基本理论问题的可能性和提供研究周期表中Z=105，N=160"空白核区"的又一可能新方向。

为了探索合成超重元素的新途径，在国家自然科学基金资助下，本项目采用微观输运理论模型（即改进的量子分子动力学模型）对轴对称变形锕系核核反应动力学进行了比较系统的研究，即从弹靶初始化到反应的初级碎块形成的整个过程，探索了不同入射能量，不同弹靶组合以及不同碰撞参数下变形的锕系核核反应动力学机制，包括：（1）形成的巨复合体系的寿命及构型性质，（2）巨复合体系再分裂形成的初生态碎块的质量分布、电荷分布、动能分布和角分布等。进一步，通过衔接统计衰变模型，我们建立了可以描写锕系核之间核反应从弹靶初始化到最终反应产物生成的完整理论框架。.由于基态锕系核，例如238U，其基态具有一定的形变β2（可能有β4），我们首先研究了锕系核在不同取向及形变时对反应动力学的影响。我们发现对238U+238U对心碰撞反应而言，side-side取向时巨复合体系的存活时间较长，而且产生的超重初级碎块几率较大。.通过衔接统计衰变模型，我们可以计算实验观测量，并与实验数据比较，包括反应的终态产物的质量、电荷和角分布等。对于238U+238U反应而言，我们的理论计算结果与GSI以及GANIL实验室提供的实验数据进行了比较，其总体趋势符合很好，其中包括生成Pb附近元素和超铀元素的反应截面，以及Pb与U生成截面之比随入射能量的变化关系等。.我们还研究了不同弹靶组合，如238U+238U，242Pu+242Pu以及232Th+252Cf等，在不同入射能量和不同碰撞参数下的核反应过程。根据现有计算结果，从生成的初级碎块电荷、质量分布以及激发能分布看，不对称反应体系以及丰中子反应体系更有利于丰中子超重元素的生成。关于此方面的工作内容还可作进一步深入的研究。.自2011年至2013年，在本基金的资助下发表的学术论文共计8篇，本基金项目研究内容已完成。