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Collective rotations of fission isomers in actinide nuclei

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2014年第2期57卷 189-193页

作者： XIE KePing KE WeiYao LIANG WuYang FU XiMing JIAO ChangFeng pei junchen XU FuRong School of Physics Peking University State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology School of PhysicsPeking University National Institute for Radiological Protection Chinese Center for Disease Control and Prevention

Using the total-Routhian-surface （TRS） method, the rotational behaviors of fission isomers in the second well of actinide nuclei 234-242U, 236-244pu and 238-246Cm were investigated. The pairing-deformation-frequency self-consistent TRS calculations repro- duced reasonably the experimental moments of inertia extracted from spectroscopic data. It is calculated that, in these largely elongated （β2 ≈0.65 and β4≈ 0.03） fission isomers, the ν1/2-[981] neutron and π1/2＋[651] proton align simultaneously at rotational frequency hω≈0.4 - 0.6 MeV （corresponding to spin I≈80h）, which leads to clear upbending in moments of inertia （MoI＇s）. Our calculations have indicated that the hexadecapole deformation f14 influenced significantly the frequency of the rotational alignment of the proton 1/2＋[651] orbit.

关键词： fission isomers total Routhian surface moments of inertia upbending alignment

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微观核裂变动力学研究进展

科学通报 2023年第9期68卷 1066-1073页

作者：裴俊琛北京大学物理学院技术物理系核物理与核技术国家重点实验室北京100871

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... 详细信息

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.

关键词：核裂变裂变动力学时间相关的密度泛函裂变理论

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复合核裂变与微观裂变理论进展

中国科学：物理学、力学、天文学 2020年第5期50卷 25-34页

作者：裴俊琛北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

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... 详细信息

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.

关键词：核裂变微观裂变理论复合核裂变动力学

Fission Properties of Neutron-Rich Nuclei around the End Point of r-Process

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Chinese Physics Letters 2023年第1期40卷 23-27页

作者：陈佳炜裴俊琛强雨迟济怀 State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871China

We studied the fission properties of neutron-rich nuclei278,286Cf around the end point of r-process by microscopic self-consistent approaches. The fission barriers and potential energy surfaces are obtained by constrained static Skyrme Hartree–Fock-BCS calculations. Fission fragments are studied by dynamical time-dependent Hartree–Fock+BCS calculations. Results show that286Cf has an octupole deformation at ground state, which can increase the fission barrier height by 1.1 Me V and enhance significantly the spontaneous fission half-life. To search possible fission channels, dynamical calculations with a broad coverage of initial deformations result in two slightly asymmetric peaks around A=128 and 150 for278Cf, and A=133 and 153 for286Cf. Very asymmetric fission channels as given by semi-empirical models are not found in our results.

关键词： Hartree dynamical asymmetric

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微观描述热核裂变寿命（英文）

原子核物理评论 2017年第1期34卷 87-91页

作者：裴俊琛朱怡北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

有关热核裂变的研究与反应堆中的诱发裂变,天体环境中的裂变,以及超重元素的合成等密切相关。热核裂变的研究通常是基于Bohr-Wheeler的统计裂变理论。而统计模型的研究十分依赖唯像的能级密度和位能面。因此,提出基于微观的有限温度的... 详细信息

有关热核裂变的研究与反应堆中的诱发裂变,天体环境中的裂变,以及超重元素的合成等密切相关。热核裂变的研究通常是基于Bohr-Wheeler的统计裂变理论。而统计模型的研究十分依赖唯像的能级密度和位能面。因此,提出基于微观的有限温度的能量密度泛函理论计算热核的裂变寿命。可以微观自洽地计算出温度相关的裂变位垒高度,曲率,集体质量参数。基于虚自由能法,从低温到高温的裂变寿命可以由一个统一的框架给出。展示了在裂变研究中温度相关裂变位垒的重要性,并讨论了微观描述热核裂变的前景。

关键词：裂变寿命诱发裂变虚自由能法

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基于微观核动力学研究光-核吸收截面

科学通报 2024年第25期69卷 3812-3820页

作者：迟济怀强雨裴俊琛北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

目前国际上正在兴建一批光核反应的实验装置,如上海激光电子伽马源装置.光核反应正作为研究原子核结构的一种独特手段而受到很大关注.本文基于时间相关的微观核动力模型——Time-dependent Hartree-Fock+BCS研究了光核反应的截面.该方... 详细信息

目前国际上正在兴建一批光核反应的实验装置,如上海激光电子伽马源装置.光核反应正作为研究原子核结构的一种独特手段而受到很大关注.本文基于时间相关的微观核动力模型——Time-dependent Hartree-Fock+BCS研究了光核反应的截面.该方法包含了动力学对关联,并基于三维坐标空间求解,在动力学演化的基础上通过傅里叶变换可以得到集体共振的截面.该方法可以描述任意形状的原子核的光核反应.本文以形变核^(154)Sm为例,计算了不同极化光的光吸收截面的角分布,为研究共振机制提供了观测量.计算所得的^(154)Sm的巨偶极共振总吸收截面与实验值有很好的符合.对球形丰中子核^(132)Sn的巨偶极共振与矮偶极共振的计算也能较好地符合实验.本工作为后续更深入地开展光核反应研究提供了基础.

关键词：光核反应微观核动力学吸收截面角分布

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弱束缚原子核基态与集体激发态的研究

科学通报 2016年第20期61卷 2199-2206页

作者：张一怒朱怡王楷裴俊琛北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

弱束缚原子核是一个开放的量子多体体系,具有与稳定核很不一样的奇特结构和动力学.弱束缚核的相关研究是核物理的一个前沿热点问题,对进一步发展核理论和研究天体环境下的元素合成都很重要.本文介绍了连续谱能量密度泛函理论的发展和弱... 详细信息

弱束缚原子核是一个开放的量子多体体系,具有与稳定核很不一样的奇特结构和动力学.弱束缚核的相关研究是核物理的一个前沿热点问题,对进一步发展核理论和研究天体环境下的元素合成都很重要.本文介绍了连续谱能量密度泛函理论的发展和弱束缚原子核的研究进展.为了解决自洽描述问题,主要工作是基于非球形的坐标空间求解HFB方程并对弱束缚核基态与集体激发态进行描述,基于计算讨论了蛋形晕结构,核芯-晕形变去耦合效应和准粒子连续谱的贡献;发展了包含连续谱的FAM-QRPA方法描述原子核的集体激发,研究了弱束缚核中出现的软单极共振模式.最后对弱束缚核的研究前景和亟待开展的工作进行了展望.

关键词：晕核连续谱集体激发能量密度泛函

基于贝叶斯机器学习对中子诱发^(235)U裂变的产额-能量关系的研究

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原子能科学技术 2022年第5期56卷 937-943页

作者：乔春源裴俊琛王子澳陈永静北京大学物理学院核物理与核技术重点实验室北京100871 中国原子能科学研究院核数据重点实验室中国核数据中心北京102413

核裂变碎片产额是核能发展和核技术应用领域的重要基础数据,但在实验和理论上获得精确且完整的能量依赖的裂变产额到目前为止都非常困难。本文提出采用贝叶斯机器学习方法对所有收集到的中子诱发^(235)U裂变产额实验数据进行了数据融合... 详细信息

核裂变碎片产额是核能发展和核技术应用领域的重要基础数据,但在实验和理论上获得精确且完整的能量依赖的裂变产额到目前为止都非常困难。本文提出采用贝叶斯机器学习方法对所有收集到的中子诱发^(235)U裂变产额实验数据进行了数据融合学习和评价。基于该评价方法对关键裂变碎片的产额-能量关系进行推断,并得到了二维的碎片累积产额分布随入射中子能量的变化关系。所得的二维产额分布能合理地反映裂变模式随能量增加的演化,但目前结果的不确定度较大,有待进一步改进。

关键词：核裂变贝叶斯机器学习累积产额产额-能量关系

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奇特核结构与激发的微观研究

原子核物理评论 2017年第3期34卷 374-379页

作者：裴俊琛王楷左致玮北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871

原子核是一个从少体到多体过渡的量子体系,展现了很多有趣的集体现象。随着国际上若干大型放射性核束流实验装置的发展,极不稳定奇特核的结构与激发的研究成为当前核物理的前沿热点问题。本工作以形变弱束缚核^(40)Mg为例,基于格点空间... 详细信息

原子核是一个从少体到多体过渡的量子体系,展现了很多有趣的集体现象。随着国际上若干大型放射性核束流实验装置的发展,极不稳定奇特核的结构与激发的研究成为当前核物理的前沿热点问题。本工作以形变弱束缚核^(40)Mg为例,基于格点空间连续谱能量密度泛函和自洽的FAM-QRPA对奇特核的基态与激发态跃迁进行了研究。发现弥散的表面密度分布与连续谱对低能共振有很大影响。通过对同位旋矢量偶极激发的研究,说明低能矮共振与巨共振的微观机制有很大差异。此外还进行了大规模拟合,发展针对丰中子核,超重核的新的高精度有效相互作用,以期为相关学科如核天体物理、核裂变能等提供更为可靠的核理论模型。

关键词：奇特核密度泛函理论 FAM-QRPA 集体激发模式