近日，原子能院核物理研究所核物理基礎(chǔ)研究室與中國核數(shù)據(jù)中心合作提出一種新型理論方法，在研究熱中子誘發(fā)錒系核裂變產(chǎn)物產(chǎn)額方面取得重要進(jìn)展。該理論方法提供了一種研究裂變反應(yīng)動力學(xué)過程的新途徑，可為深入理解裂變反應(yīng)機制、實現(xiàn)裂變后可觀測量的定量或半定量的理論計算，以及裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)評價提供理論支持。研究結(jié)果被國際核心期刊Physics Letters B(《物理快報B》)接收并發(fā)表。文章第一作者和通訊作者為核物理基礎(chǔ)研究室趙凱研究員，中國核數(shù)據(jù)中心劉麗樂副研究員以及核物理基礎(chǔ)研究室李祝霞研究員和吳錫真研究員為論文的共同通訊作者。

原子核裂變現(xiàn)象自上個世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)以來，其復(fù)雜的反應(yīng)機制一直為核物理學(xué)家們所關(guān)注。對裂變后現(xiàn)象尤其是裂變產(chǎn)物產(chǎn)額的描述，催生了不同理論方法的構(gòu)建和發(fā)展，但是裂變過程中所包含的殼效應(yīng)、對關(guān)聯(lián)等核結(jié)構(gòu)效應(yīng)以及同位旋、耗散漲落等動力學(xué)效應(yīng)卻使不同理論模型遇到了諸多的困難。對此，研究團隊構(gòu)建了一種微觀輸運理論結(jié)合微觀位能曲面的新型理論方法，可以針對不同核結(jié)構(gòu)效應(yīng)和復(fù)雜的動力學(xué)效應(yīng)開展研究。

研究團隊通過對熱中子誘發(fā)鈾及其附近錒系核裂變的微觀輸運過程的模擬，再現(xiàn)了多個裂變反應(yīng)體系的裂變碎片電荷分布、質(zhì)量分布及同位素分布，其中同位素分布峰位的計算結(jié)果與國際權(quán)威評價庫的評價數(shù)據(jù)實現(xiàn)了較好吻合。與此同時，該理論方法可以研究裂變產(chǎn)物同位素的動力學(xué)生成機制，例如鈾-236裂變在微觀位能曲面上產(chǎn)生Xe(氙)元素不同同位素的動力學(xué)過程。

鈾-236裂變產(chǎn)生氙元素三種不同同位素產(chǎn)物的動力學(xué)過程

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、原子能院長期基礎(chǔ)研究專項、領(lǐng)創(chuàng)科研項目的支持。未來，研究團隊將通過該新型理論方法，開展包括裂變在內(nèi)的各種低能核反應(yīng)研究，為深入探究核結(jié)構(gòu)效應(yīng)與動力學(xué)效應(yīng)對核反應(yīng)過程的影響提供新的理論支撐。