最近幾十年來(lái)重離子熔合反應一直受到核物理界很多關(guān)注，這其中有幾方面的原因： 1）超重元素的合成是一個(gè)具有挑戰性的課題，而目前熔合反應是合成超重核的唯一途徑； 2）人們發(fā)現彈核與靶核的結構性質(zhì)對熔合反應特別是壘下熔合有較大的影響，探索熔合反應可以了解原子核結構性質(zhì)； 3）重離子熔合反應所涉及的核心問(wèn)題之一就是核-核相互作用勢，而該相互作用勢是與微觀(guān)的核子-核子相互作用以及核態(tài)方程緊密相關(guān)； 4）熔合反應特別是重體系熔合的反應機制還不是非常清楚，譬如原子核的形變、殼效應以及反應的動(dòng)力學(xué)等對熔合反應的影響還需要進(jìn)一步研究。對于熔合反應，實(shí)驗上所能提供的測量數據主要是熔合截面，探索核-核相互作用勢以及反應機制也主要是基于熔合截面來(lái)實(shí)現的。因此建立理論模型來(lái)描述熔合截面非常關(guān)鍵。
對于熔合反應的描述，目前已經(jīng)建立了一些理論模型，譬如時(shí)間依賴(lài)的Hartree-Fock (TDHF)以及改進(jìn)的量子分子動(dòng)力學(xué)（ImQMD）模型等動(dòng)力學(xué)模型，這些模型對熔合的微觀(guān)動(dòng)力學(xué)機制能夠給出滿(mǎn)意的描述，它們所存在的主要困難是對于非常重的熔合體系所需要的運算時(shí)間非常長(cháng)。熔合耦合道模型能夠成功地描述近壘重離子 熔合反應的熔合激發(fā)函數（熔合截面隨能量的變化），但是隨著(zhù)彈靶電荷乘積 Z1 Z2 以及額外的中子數的增加，許多反應道的耦合效應都需要考慮進(jìn)來(lái)，這使得該模型碰到了很多難以解決的困難。 另外，熔合耦合道模型所采用的核-核相互作用勢譬如Woods-Saxon勢，對于不同的反應體系模型參數需要做一些調整。 Newton等人系統分析了46個(gè)熔合體系的壘上熔合激發(fā)函數。通過(guò)擬合熔合截面，他們發(fā)現Woods-Saxon勢的表面彌散參數a 隨著(zhù)彈靶電荷乘積Z1 Z2 的增加而呈現增大的趨勢。勢參數的不確定對于預言那些目前還未曾測量的熔合體系的熔合截面就存在一定的困難。 因此需要建立一個(gè)簡(jiǎn)單有效的方法來(lái)系統地研究熔合激發(fā)函數
密度泛函理論廣泛地應用于核基態(tài)性質(zhì)的研究，它為準確性與計算時(shí)間之間提供了一個(gè)有效的平衡，從而可以采用一個(gè)簡(jiǎn)單自恰的方式來(lái)研究很重的系統。根據Hohenberg-Kohn理論，N體的相互作用費米子體系的能量是局域密度的唯一泛函。在半經(jīng)典的擴展的Thomas-Fermi方法以及有效的Skyrme核相互作用的框架下，人們可以系統地得到這樣一個(gè)泛函，即Skyrme能量密度泛函。在本工作中，我們基于Skyrme能量密度泛函來(lái)系統地研究熔合反應。 首先，我們采用Skyrme能量密度泛函的半經(jīng)典表達以及約束的密度變分方法來(lái)研究一系列核的基態(tài)性質(zhì)譬如密度分布以及核的均方根半經(jīng)。其次，基于得到的密度分布我們計算了一系列熔合反應的入射道熔合勢。再基于得到的入射道勢，我們引入經(jīng)驗的勢壘分布來(lái)考慮勢壘的多維特征， 并且基于該勢壘分布以及勢壘穿透的思想來(lái)計算熔合激發(fā)函數。
詳細的介紹請參見(jiàn)《廣西物理》第29卷第2期 |
