2032

Calculation of the evaporation residue-cross section to synthesize the super-heavy nuclei

دكتري تخصصي

فيزيك گرايش هسته‌ اي

مركز تحصيلات تكميلي دانشگاه پيام نور

1403

1403/02/10

دكتر سيد امين سيدي

Proximity potential, Nuclear deformation, Coumpound nucleus surface energy coefficient, Coumpound nucleus temperature, Evaporation residue cross-section

در اين رساله امكان سنتز هسته هاي فوق سنگين در محدوده Z>110 با استفاده از محاسبه سطح مقطع باقيمانده تبخير تحت مطالعه و بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق، از مدل di-nuclear system، مدل پتانسيل مجاورت، تغيير شكلهاي ذاتي چندقطبي هسته هاي پرتابه و هدف، ضرائب انرژي سطحي هسته مركب، و اعمال دماي كانال ورودي ناشي از انرژي مركز جرم سيستم يا همان دماي هسته مركب، براي محاسبه سطح مقطع باقيمانده تبخير استفاده گرديد. با مقايسه داده هاي تجربي و نتايج بدست آمده از محاسبات، مشخص گرديد كه بهترين مقادير ثابت عدم تقارن سطحي، κ_s، و ثابت انرژي سطحي، γ_0، براي استفاده در پتانسيل مجاورت، برابر با κ_s=0.7546 و γ_0=0.9180 MeV〖fm〗^(-2) مي باشد. با استفاده از مدل جديد بدست آمده، امكان سنتز هسته هاي فوق سنگين تاكنون ساخته نشده، Z=119-120 مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس نتايج بدست آمده، اميدوار كننده ترين تركيبها براي سنتز هسته فوق سنگين Z=119 ، 5 تركيب شامل: 1) (_ ^249)Cf((_ ^45)Sc,3n)(_ ^291)119 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=417.1 fb و تحت انرژي حادث شده E_(c.m.)=219 MeV (E_CN^*=39.84 MeV) ، 2) (_ ^249)Cf((_ ^45)Sc,4n)(_ ^290)119 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_4n=138.5 fb ، تحت انرژي حادث شده E_cm=221 MeV (E_CN^*=41.84 MeV)، 3) (_ ^247)Bk((_ ^50)Ti,3n)(_ ^294)119 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=11.2 fb ، تحت انرژي حادث شده E_(c.m.)=226 MeV (E_CN^*=35.15 MeV) 4) (_ ^254)Es((_ ^48)Ca,3n)(_ ^299)119 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=9115.15 fb و تحت انرژي حادث شده E_(c.m.)=208 MeV (E_CN^*=32.14 MeV) 5) (_ ^254)Es((_ ^48)Ca,4n)(_ ^298)119 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_4n=735.46 fb و تحت انرژي حادث شده برابر با E_(c.m.)=210 MeV (E_CN^*=34.14 MeV) پيشنهاد گرديد. بعلاوه بهترين تركيبها براي سنتز هسته فوق سنگين Z=120 دو تركيب (_ ^249)Cf((_ ^50)Ti,3n)(_ ^296)120 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=51.19 fb و تحت انرژي حادث شده E_(c.m.)=228 MeV (E_CN^*=33.19 MeV) و (_ ^251)Cf((_ ^50)Ti,3n)(_ ^298)120 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=43.2 fb و تحت انرژي حادث شده E_(c.m.)=227 MeV (E_CN^*=33.82 MeV) بدست آمد. بعلاوه، بررسي هاي صورت گرفته نشان داد كه در صورت اعمال دماي ناشي از انرژي مركزجرم سيستم E_(c.m.) ، نتايج محاسبات تغيير خواهد كرد. مدل جديد مبتني بر اعمال دما، براي هسته هاي Z=112-118 ، تحت صحت سنجي انجام گرفت و مشاهده گرديد كه نتايج بهتري نسبت به حالتي كه دما در نظر گرفته نشود را بدست خواهد داد. سطح مقطع محاسبه شده براي هسته هاي Z=112 تغيير محسوسي نداشته اما با حركت به سمت هسته هاي سنگين تر، اين تغييرات افزايش مي يابد. لذا پيشنهاد مي گردد كه براي سنتز هسته هاي فراتر از اوگانسون، دماي كانال ورودي يا همان دماي هسته مركب، در نظر گرفته شود. با اعمال دماي كانال ورودي، امكان سنتز هسته هاي فوق سنگين Z=121 تحت بررسي قرار گرفت. بهترين تركيب ها براي سنتز هسته هاي با Z=121 5 تركيب:1) (_ ^252)Es((_ ^50)Ti,xn)(_ ^(302-x))121 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=29.6752fb و انرژي برانگيختگي هسته مركب برابر با E_CN^*=31.54 MeV ،2) (_ ^254)Es((_ ^50)Ti,xn)(_ ^(304-x))121 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=15.1225fb و انرژي برانگيختگي هسته مركب برابر با E_CN^*=33.13 MeV ، 3) (_ ^251)Cf((_ ^51)V,xn)(_ ^(302-x))121 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=1.6333fb و انرژي برانگيختگي هسته مركب برابر با E_CN^*=34.55 MeV ، 4) (_ ^249)Cf((_ ^51)V,xn)(_ ^(300-x))121 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_3n=1.2679fb و انرژي برانگيختگي هسته مركب برابر با E_CN^*=34.61 MeV و5) (_ ^247)Bk((_ ^54)Cr,xn)(_ ^(301-x))121 با ماكزيمم سطح مقطع باقيمانده تبخير σ_2n=1.2112fb و انرژي برانگيختگي هسته مركب برابر با E_CN^*=28.71 MeV مي باشند. تركيبهاي بدست آمده به همراه انرژي ها و نيز سطح مقطع هاي باقيمانده تبخير محاسبه شده مي تواند براي دانشمندان فعال در شتابدهنده هاي همجوشي يون سنگين، به منظور سنتز هسته هاي فوق سنگين مفيد باشد.

1403/02/26

ابراهيمي

75190