热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

核理论模型探索生成中子数为126的未知丰中子核素取得重要进展

2021-12-09 14:23     来源:中国原子能科学研究院     核素 核物理
近日,原子能院核物理研究所核物理基础研究室开展了多核子转移反应获取中子数为126的未知丰中子核素的研究,并取得重要进展。研究结果不仅引发对理论模型描述多核子转移反应过程差异的思考,推动对多核子转移反应生成未知丰中子核素机制的深入讨论,还提供了丰富的动力学信息,为国内外大型实验室开展实验研究提供理论支持。该研究结果被国际核物理领域顶级期刊Physics Letters B(《物理快报B》)接收并发表。文章第一作者和通讯作者为原子能院赵凯研究员,共同通讯作者为近代物理研究所刘忠研究员。

核天体r过程是理解核天体原子核合成的重要因素,而中子数为126、质子数小于76的丰中子核素的特征对于研究r过程“等待点”附近核素的生成具有非常重要的意义。然而,人们并未在地球上发现这些核素,只能通过核反应方式去获取并研究它们,而常采用的裂变与熔合反应途径极为困难,因此近十年来,其他反应途径,例如炮弹碎化反应和多核子转移反应引发人们的关注。

2015年,法国GANIL实验室开展的垒上能区136Xe+198Pt核反应实验结果显示,相比较炮弹碎化反应,多核子转移反应产生的中子数为126的丰中子核素生成截面要高几个数量级,一时间,是否存在提供更大生成截面的反应体系、其反应机制如何,成为大家关注的问题之一。虽然国内外多个大型实验室的核物理学家已经或者计划开展类似研究,但由于其复杂的生成机制和较为困难的实验探测技术,使得开展理论方面的预先研究十分必要。

原子能院研究人员通过微观输运理论模型(改进的量子分子动力学模型)模拟了多个反应体系。研究结果显示,238U+198Pt具有不同的反应机制,比136Xe+198Pt更有利于产生中子数为126的未知丰中子核素。研究人员还比较了微观理论模型、宏观理论模型以及双核模型三个被较多用于研究多核子转移反应的输运模型,计算结果显示,随着质子数的减小,三者得到的产物生成截面的差异逐渐增大。该研究成果有助于推动国内外多核子转移反应实验的开展及多核子转移反应机制的深入研究。


不同反应体系产生的中子数为126的丰中子核素的生成截面,及不同理论模型的预言结果比较

该工作获得了国家自然科学基金、基础性科研院所稳定性支持项目、领创科研项目等经费的支持。

推荐阅读

美国能源部宣布拨款570万美元用于核物理加速器和探测器的AI/ML研究

12月2日,美国能源部(DOE)宣布为六个项目提供570万美元,这些项目将实施人工智能方法以加速核物理研究的科学发现。这些项目旨在利用先进的计算方法优化复杂的核物理加速器和探测器系统的整体性能。 2021-12-07

填补国内空白 服务民众生命健康 四川成功自主研制钇-90玻璃微球

在四川省重大科技专项支持下,中物院核物理与化学研究所联合企业开展协同攻关,突破了冷微球制备、堆内辐照及质控工艺、放射性微球自动精确分装等关键核心技术,成功自主研制了钇-90玻璃微球,其微球粒径、比活度和放射性核纯度等关键技术指标达到国外同类产品水平。 2021-12-02

理论家和实验家联手破解一个核物理谜题

近期,一个由理论物理学家和实验物理学家组成的研究团队在质能方程框架的“协助”下,利用美国国家超导回旋加速器实验室制造和分析稀有同位素的能力,解决了一个与锆-80原子核的质量缺失有关的谜题。 2021-11-29

丰质子核硒-74起源问题取得新进展

近日,原子能院核物理所强流粒子束与激光研究室与四川大学原子核科学技术研究所、北京师范大学核科学技术学院的同行合作,通过在束γ测量方法进一步对最轻丰质子核74Se的起源问题进行了研究,将产生该核素的关键反应74Ge(p, γ)75As实验测量扩展到国际最宽能区。 2021-11-23

第10届手征动力学国际研讨会成功召开

第10届手征动力学国际研讨会(CD2021)于2021年11月15至19日在中国科学院高能物理研究所成功举行。 2021-11-22

阅读排行榜