量子揺らぎを考慮した揺動散逸動力学による重イオン核融合反応及び核分裂反応の研究

考虑量子涨落的涨落耗散动力学研究重离子聚变和裂变反应

基本信息

批准号：
06J05005
负责人：
鷲山広平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

重い原子核同士の反応では、反応する原子核間のポテンシャルエネルギー及び原子核間の相対運動から原子核の内部運動へのエネルギー散逸の正しい評価が重要である。これまでは、相対距離や質量非対称度などの自由度のみをあらわに扱う巨視的な模型で、これらの物理量の考察がなされてきたが、この評価には未だに不定性が存在する。今年度は上記の点に着目して、原子核衝突における衝突核間のポテンシャルエネルギーおよびエネルギー散逸を、核子の自由度から出発した微視的な理論で評価するため、時間依存ハートリーフォック理論(TDHF)を用いた。具体的には、TDHFを用いて重イオン核融合反応の時間発展を計算し、その結果を原子核間の相対運動の自由度の時間発展を記述する古典運動方程式に換算することで、様々な球形原子核同士の反応に対してポテンシャルエネルギーと摩擦係数を各原子核間距離において求めた。衝突エネルギーが高いときに得られたポテンシャルエネルギーは、原子核の密度を基底状態の密度に固定した上で各原子核間距離で系全体のエネルギーを計算する方法により得られたポテンシャルエネルギーに近いものであった。また、衝突エネルギーが低いときに得られたポテンシャル障壁のエネルギーは実験データとほぼ一致し、さらに、得られたポテンシャル障壁のエネルギーは衝突エネルギー依存性を示した。一方で、得られたエネルギー散逸・摩擦パラメータは、評価した様々な系において、その強さ及び相対距離依存性が同様の傾向を示した。

在重核之间的反应中，正确评估反应核之间的势能以及核之间相对运动到核内部运动的能量耗散非常重要。到目前为止，这些物理量一直是使用宏观模型来考虑的，这些模型仅明确处理相对距离和质量不对称性等自由度，但这种评估仍然存在一些不确定性。今年，我们将围绕以上几点，从核子的自由度出发，利用微观理论来评估核碰撞中碰撞核之间的势能和能量耗散。具体来说，通过使用TDHF计算重离子聚变反应的时间演化，并将结果转换为描述原子核之间相对运动自由度的时间演化的经典运动方程，可以计算出各种球形的势能。并在每个核间距处确定原子核之间反应的摩擦系数。碰撞能量较高时获得的势能接近于将原子核的密度固定为基态密度并计算整个体系在每个核间距离Ta处的能量所获得的势能。另外，当碰撞能量较低时获得的势垒能量与实验数据几乎一致，并且此外，获得的势垒能量表现出对碰撞能量的依赖性。另一方面，所获得的能量耗散/摩擦参数的强度和相对距离依赖性在评估的各种系统中显示出相似的趋势。