基于兰州重离子加速器的超重元素合成的理论研究

以量子分子动力学模型、两步模型、双核模型为基础，研究了重离子熔合过程中的核-核相互作用势的动力学效应、形变的动力学效应、高阶形变对熔合概率及剩余截面的影响、熔合阻止的形成机制、存在熔合阻止的重离子反应的分布、准裂变机制及碎片质量分布等问题。通过对模型的改进、模型间的熔合以及对熔合过程的实际分析，系统计算了可能合成超重核的反应途径，并提出了描述形成概率的三参数公式。针对合成超重核的最可几方式，项目中涉及的几个模型对大多数反应给出了较为一致的实验参数。鉴于原子核质量的重要性，还尝试了利用径向基函数和G-K关系预言原子核质量的可能性。项目完成了预定目标，并在原计划上有所扩展。几个重要的成果是：(1) 给出了119-122等几个超重元素合成的可能途径。考虑到获得靶核的可能性，对于合成119,可能性较大的是50Ti+249Bk，而合成120号元素则可考虑50Ti+251Cf。(2) 有无熔合阻止的反应得以区分。人们直接从图上即可判断一个反应是否存在熔合阻止。(3) 给出了一个用于计算形成概率的三参数公式，并再现了大多数重离子熔合的实验数据。(4) 重离子核反应过程中的形变随弹靶距离而变化，也随入射能而变化，且高阶形变对剩余截面有相当影响。(5) 借助RBF和G-K关系，很好地给出了原子核的质量，对2149个原子核，理论质量与测量质量的差的方均根在200keV左右。