重离子熔合反应和强阻尼反应的输运理论研究

超重元素和新核素的合成研究，是当今核物理的前沿问题之一，而人工合成新元素的主要手段（重离子全熔合反应）遇到了越来越大的困难。这是由于选用的弹核和靶核中子数的限制，使目标核都位于“超重岛”的丰质子一侧，不能达到超重岛的中心区域；另一方面，超重核产生截面随原子序数增长而指数下降的限制，使实验工作无法继续下去。由于这种全熔合机制的局限性，使我们尝试用重核强阻尼碰撞中的大质量转移反应来研究超重核的产生。本书基于改进的量子分子动力学(ImQMD)模型研究了以下两方面的工作：1）对重离子熔合势垒和熔合反应动力学机制进行了研究。我们发现动力学势垒高度是能量依赖的，它随着入射能量的增加而增加，最终趋近于密度冻结势垒的高度，它的最低值接近绝热势垒高度。2）研究了重核强阻尼反应过程中初级超重碎块的产生几率、巨复合体系的性质和末态产物的质量分布。计算表明质子的单粒子势表面存在库仑位垒，其最大值达20 MeV导致长寿命的巨复合体系的存在。从分析超重碎块的产生几率随时间的演化，研究了强阻尼反应产物的衰变过程，通过两种不同的衰变斜率可以把它的衰变过程分成两个阶段，分别相应于巨复合体系的衰变和超重碎块的衰变。超重碎块的衰变斜率明显小于巨复合体系的衰变斜率，这可能有助于超重碎块的存活。最后，应用ImQMD模型结合统计蒸发模型（HIVAP）计算了入射能量为7.0A MeV的反应体系U+U最终产物的质量分布并与实验结果进行了比较，计算结果基本上能够再现实验结果。