微观核裂变动力学研究进展

原子核裂变是一个复杂的非平衡非绝热的大幅度量子多体动力学过程.近年来,随着计算能力的发展,微观裂变动力学取得了很大的进展.本文介绍了非绝热的时间相关的密度泛函理论和绝热的时间相关的生成坐标法等微观裂变动力学模型.裂变位能面的并行约束计算和能量相关性对绝热裂变模型很重要.最近,我们扩展了有限温度加动力学涨落的时间相关的密度泛函理论.基于时间相关的密度泛函理论,对裂变过程中的对关联效应、涨落效应、耗散效应、非绝热效应、能量相关性、碎片之间的纠缠等核裂变机制获得了新的认识.此外,微观裂变研究对理解天体过程中的r-process也很重要.我们期待发展出更综合更精确的核裂变理论支撑核裂变的应用创新.

核裂变的动力学问题

J．Kliman等著。2002年世界科学出版社出版。

中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究

宏观-微观模型是核裂变机制理论研究的主要途径之一,是有希望可以很好诠释实验并与实验结果进行定量比较的理论方法.本文综述了在中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究的主要进展.通过开展宏观-微观模型研究,实现了基于五维形变参量的势能曲面的真实计算,利用先进的搜索算法研究获得了核裂变路径、鞍点构型等势能曲面结构信息.基于五维势能曲面上的裂变动力学研究,实现了对主要锕系元素的裂变碎片质量分布数据的理论描述.

复合核裂变与微观裂变理论进展

核裂变过程是一个复杂的大幅度的量子多体动力学过程,对其理论描述一直是一个挑战.为了描述实验上的裂变可观测量,理论上发展了一些半唯象与近似的模型,但这些模型依赖唯象的参数.从有效核力出发发展微观的裂变理论,原则上无需自由参数,但要达到定量计算的阶段还很困难.本文介绍了复合核裂变的理论进展,特别讨论了微观计算复合核存活概率在超重核合成研究中的关键影响.此外比较了绝热和非绝热的微观裂变动力学模型.其中绝热裂变模型对低激发裂变的实验可观测量能较好描述,而非绝热动力学模型对深入研究裂变机制非常有用.本文分析了核裂变理论的问题和挑战,意识到裂变过程极其复杂,并展望了裂变理论的发展方向.