Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)

Для цитирования:

Литневский В. Л., Иванюк Ф. А., Косенко Г. И. Исследование возможности замораживания некоторых степеней свободы системы при расчете процесса столкновения атомных ядер // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2020. Т. 20, вып. 3. С. 233-242. DOI: 10.18500/1817-3020-2020-20-3-233-242

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
31.08.2020
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 306)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Физика атомного ядра и элементарных частиц
УДК: 
539.172.17
DOI: 
10.18500/1817-3020-2020-20-3-233-242

Исследование возможности замораживания некоторых степеней свободы системы при расчете процесса столкновения атомных ядер

Авторы: 
Литневский Владимир Леонидович, Омский государственный университет путей сообщения
Иванюк Федор Алексеевич, Институт ядерных исследований НАН Украины
Косенко Григорий Иванович, Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва (Омский филиал, Омский автобронетанковый инженерный институт)
Аннотация: 

Рассматривается процесс столкновения атомных ядер в реакциях горячего синтеза 36S + 238U и 64Ni + 238U. Для моделирования данного процесса используется динамическая стохастическая модель, в которой учитывается оболочечная структура сталкивающихся ядер и их взаимная ориентация в пространстве. Обсуждается вопрос о возможности замораживания части степеней свободы системы. Показано, что относительно тяжелое, деформированное в основном состоянии ядро-мишень слабо меняет свою деформацию и ориентацию в пространстве на протяжении эволюции системы вплоть до перехода через кулоновский барьер. Таким образом, запрет эволюции данных степеней свободы системы не оказывает существенного влияния на результаты моделирования, а именно на сечения перехода системы через кулоновский барьер и на соответствующее значение расстояния между центрами масс сталкивающихся ядер в момент перехода. Результаты моделирования сопоставляются с экспериментальными данными по сечениям захвата ядра-снаряда ядром-мишенью. Выбор рассматриваемых реакций позволяет судить о влиянии массы ядра-снаряда на результаты расчетов, а также обобщить полученные в работе результаты на широкий круг реакций с соотношением масс сталкивающихся ядер, лежащих в диапазоне от 0.15, до 0.27. Большая часть реакций, используемых в настоящее время для синтеза сверх тяжелых элементов, находится в данном диапазоне.

Ключевые слова: 
столкновение атомных ядер
уравнения Ланжевена
коллективные координаты
Список источников: 
  1. Kozulin E. M., Knyazheva G. N., Novikov K. V., Itkis I. M., Itkis M. G., Dmitriev S. N., Oganessian Yu. Ts., Bogachev A. A., Kozulina N. I., Harca I., Trzaska W. H., Ghosh T. K. Fission and quasifi ssion of composite systems with Z = 108−120 : Transition from heavy-ion reactions involving S and Ca to Ti and Ni ions // Phys. Rev. C. 2016. Vol. 94. P. 054613. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.94.054613
  2. Nishio K., Ikezoe H., Mitsuoka S., Nishinaka I., Nagame Y., Watanabe Y., Ohtsuki T., Hirose K., Hofmann S. Effects of nuclear orientation on the mass distribution of fi ssion fragments in the reaction of 36S+238U // Phys. Rev. C. 2008. Vol. 77. P. 064607. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.77.064607
  3. Dvorak J., Brüchle W., Chelnokov M., Dressler R., Düllmann Ch. E., Eberhardt K., Gorshkov V., Jäger E., Krücken R., Kuznetsov A., Nagame Y., Nebel F., Novackova Z., Qin Z., Schädel M., Schausten B., Schimpf E., Semchenkov A., Thörle P., Türler A., Wegrzecki M., Wierczinski B., Yakushev A., Yeremin A. Doubly Magic Nucleus 270Hs // PRL. 2006. Vol. 97. P. 242501. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.242501
  4. Karpov A. V., Saiko V. V. Modeling near-barrier collisions of heavy ions based on a Langevin-type approach // Phys. Rev. C. 2018. Vol. 96. P. 024618. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.96.024618
  5. Adamian G. G., Antonenko N. V., Lenske H., Malov L. A. Predictions of identifi cation and production of new superheavy nuclei with Z=119 and 120 // Phys. Rev. C. 2020. Vol. 101. P. 034301. DOI: https://doi.org/10.1103/Phys-RevC.101.034301
  6. Fröbrich P. Fusion and capture of heavy ions above the barrier : analysis of experimental data with the surface friction model // Phys. Rep. 1984. Vol. 116. P. 337-400. DOI: https://doi.org/10.1016/0370-1573(84)90162-5
  7. Marten J., Fröbrich P. Langevin description of heavyion collisions within the surface friction model // Nucl. Phys. A. 1992. Vol. 545. P. 854–870. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-9474(92)90533-P
  8. Волков В. В. Процесс полного слияния атомных ядер. Слияние ядер в рамках концепции двойной ядерной системы // ЭЧАЯ. 2004. Т. 35. С. 796–857.
  9. Saiko V. V., Karpov A. V. Analysis of multinucleon transfer reactions with spherical and statically deformed nuclei using a Langevin-type approach // Phys. Rev. C. 2019. Vol. 99. P. 014613. DOI: https://doi.org/10.1103/Phys-RevC.99.014613
  10. Litnevsky V. L., Kosenko G. I., Ivanyuk F. A., Chiba S. Description of the mass-asymmetric fission of the Pt isotopes, obtained in the reaction 36Ar+142Nd within the two-stage fusion-fission model // Phys. Rev. C. 2019. Vol. 99. P. 054624. DOI: https://doi.org/10.1103/Phys-RevC.99.054624
  11. Davydovska O. I., Denisov V. Yu., Nesterov V. A. Comparison of the nucleus-nucleus potential evaluated in the double-folding and energy density approximations and the cross-sections of elastic scattering and fusion of heavy ions // Nucl. Phys. A. 2019. Vol. 989. P. 214–230. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2019.06.004
  12. Ismail M., Ellithi A. Y., Botros M. M., Mellik A. E. Azimuthal angle dependence of Coulomb and nuclear interactions between two deformed nuclei // Phys. Rev. C. 2007. Vol. 75. P. 064610. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.75.064610
  13. Литневский В. Л., Косенко Г. И., Иванюк Ф. А. Учет туннельного эффекта во входном канале реакций слияния-деления // ЯФ. 2016. Т. 79, № 3. С. 236–244.
  14. Litnevsky V. L., Kosenko G. I., Ivanyuk F. A., Pashkevich V. V. Description of synthesis of super-heavy elements within the multidimentional stochastic model // Phys. Rev. C. 2014. Vol. 89. P. 034626. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.89.034626
  15. Pashkevich V. V. On the asymmetric deformation of fi ssioning nuclei // Nucl. Phys. A. Vol. 169. P. 275–293. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-9474(71)90884-0
  16. Адеев Г. Д., Карпов А. В., Надточий П. Н., Ванин Д. В. Многомерный стохастический подход к динамике деления возбужденных ядер // ЭЧАЯ. 2005. Т. 36. С. 732–800.
  17. Strutinsky V. M. Shell effects in nuclear masses and deformation energy // Nucl. Phys. A. 1967. Vol. 95. P. 420–442. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-9474(67)90510-6
  18. Ivanyuk F. A., Ishizuka C., Usang M. D., Chiba S. Temperature dependence of shell corrections // Phys. Rev. C. 2018. Vol. 97. P. 054331. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevC.97.054331
  19. Iljinov A. S., Mebel M. V., Bianchi N., De Sanctis E., Guaraldo C., Lucherini V., Muccifora V., Polli E., Reolon A. R., Rossi P. Phenomenological statistical analysis of level densities, decay widths and lifetimes of excited nuclei // Nucl. Phys. A. 1992. Vol. 543. P. 517–554. DOI: https://doi.org/10.1016/0375-9474(92)90278-R
  20. Hofmann H., Kiderlen D. A Self-Consistent Treatment of Damped Motion for Stable and Unstable Collective Modes // Int. J. Mod. Phys. E. 1998. Vol. 7. P. 243–274. DOI: https://doi.org/10.1142/S0218301398000105
  21. Курманов Р. С., Косенко Г. И. Новый подход к расчету потенциальной энергии сталкивающихся ядер // ЯФ. 2014. Т. 77, № 12. С. 1514–1524.
  22. Koura H., Yamada M. Single-particle potentials for spherical nuclei // Nucl. Phys. A. 2000. Vol. 671. P. 96–118. DOI: https://doi.org/10.1016/S0375-9474(99)00428-5
  23. Hasse R. W., Myers W. D. Geometrical Relationships of Macroscopic Nuclear Physics. Heidelberg : Springer-Verlag, 1988. 116 p.
  24. Zu-Hua L., Jing-Dong B. The effects of deformation and orientation of colliding nuclei on synthesis of superheavy elements // Nucl. Phys. A. 2019. Vol. 991. P. 121616. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2019.121616
  25. Hofmann H. A quantal transport theory for nuclear collective motion : The merits of a locally harmonic approximation // Phys. Rept. 1997. Vol. 284, iss. 4–5. P. 137–380. DOI: https://doi.org/10.1016/S0370-1573(97)00006-9
  • 1133 просмотра