重离子熔合反应的动力学核 - 核势

王 宁

www.ImQMD.com

广西师范大学，物理科学与技术学院

“ 微观输运理论在重离子碰撞中的应用”研讨会， 2011 年 9 月 22 日 -25 日，湖州

报告内容：

引言

量子分子动力学模型

重离子熔合反应的动力学核 - 核势

问题与讨论

超重元素的合成

人类能够合成的元素的上限在哪里？超重岛究竟存在与否？超重区双幻核的定义？

S.Hofmann, GSI

中子数

质子

数

Wang, Liang, Liu, Wu, PRC 82 (2010) 044304

原子核宏观 - 微观模型 , rms ~ 441keV

重离子熔合反应是目前合成超重元素的唯一途径

超重核合成的三个阶段：俘获、复合核形成、退激发

I:

II:

III:

Wang, Liu, Yang, Sci China G 52 (2009) 1554

Bqf ~ 5.2 50Ti+249Cf

Bqf ~ 0.6 86Kr+208Pb

Zagrebaev & Greiner, J. Phys. G 31 (2005) 825

810

12

14

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

-20

0

20

40

60

80

R (fm)

U (

MeV

)

48Ca+248Cm

Se+Pb

DNS 侧重描写超重核反应

轻的 & 中等质量熔合体系势垒穿透可以合理地描述

超重体系，势垒穿透究竟还能不能适用？

两核非常靠近时，核核势？

Q 值

量子分子动力学（ QMD）模型

是什么？

能做什么？

版本？

QMD

IQMD

UrQMD

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54Cr+208Pb

量子分子动力学模型可以：

1 ）模拟反应过程

2 ）探索反应机制

3 ）完善原子核理论框架

重离子碰撞时间 <10-20 秒，探测器难以直接观测

40Ca+40Ca

Pu+Pu

入射道势

Min Liu, Ning Wang, et al., Nucl. Phys. A 768 (2006) 80

重离子熔合反应的动力学核 - 核势

Jiang, Wang, Li ， Scheid ， Phys. Rev. C 81 ， 044602 (2010)

势垒高度依赖于入射能量；

势垒高度的能量依赖

重的熔合体系

Jiang, Wang, Li ， Scheid ， Phys. Rev. C 81 ， 044602 (2010)

Sn+Te

相对于轻体系，两核越过库仑势垒以后较难形成复合体系，系统倾向于发生准裂变

相互作用势对结果的影响参数

IQ1 -310 258 7/6 32.0 19.8 9.5 2/3 0.08 0.165 0.49 0.16

IQ2 -356 303 7/6 32.0 7.0 12.5 2/3 0.08 0.165 0.88 0.09

IQ3 -207 138 7/6 32.0 18 14 5/3 0.08 0.165 0.94 0.018

SkP -356 303 7/6 35.0 19.5 13 2/3 0.65 0.162 0.94 0.018

g

MeV

MeV

MeV

sC

MeV

0

2

g

MeVfm1c0c0

3fm

2

s

fm

1/31 0r c A c

波包宽度随体系大小相依赖的关系式:

00

2 22 2

2 2

2/30

( / ) ( / )9

( 1)2 9 9 ( 1)

1

FF

k

d E A d E AK k

dk d

c g

不可压缩系数：势能参数

IQ1 165

IQ2 195

IQ3 226

SkP 195

ETFK

基于 Skyrme 相互作用

48Ca+208Pb 密度演化 Ecm=200MeV ， IQ3

饱和密度 ~ 0.16 fm-3

参数

IQ3 226

SkP 195

ETFK

Jiang

IQ3 和 SkP 采用的波包宽度完全一样

内部核 - 核势似乎依赖于不可压缩系数

1 、原子核表面弥散以及核物质状态方程都会影响动力学核 - 核势

2 、重体系势垒高度的能量依赖更明显。超重体系熔合截面迅速降低是不是动力学势垒高度以及宽度随能量迅速增加引起？

Zanganeh

总结与讨论

微观动力学模型对于研究超重核合成机制非常重要，特别是弄清楚动力学核 - 核势。

势垒高度与入射能量相关，同时短程区域的核 - 核势与体系大小有明显的依赖。

相互作用（特别是表面弥散以及核态方程）对结果影响较大

任意势垒的穿透系数计算以及熔合截面计算中的问题

Wheeler 公式；折合质量的 R 依赖；势垒高度的能量依赖；

Qin

谢 谢

单粒子势