重核的三裂變是近30年當代核物理研究的前沿問(wèn)題之一。早期,人們研究的三裂變主要關(guān)注的是U和超U核在兩分裂過(guò)程中伴隨著(zhù)輕粒子的發(fā)射,像α粒子,Be和C核等[1-7]。然而,對于重離子熔合形成的超重體系的三裂變形成三個(gè)質(zhì)量幾乎相等的碎塊的研究非常少。最近,Skwira-Chalot等人利用意大利卡塔尼亞南方國家實(shí)驗室(LNS-CATANIA)的4π帶電粒子多探測器陣列(CHIMERA)對入射能量為15A MeV的197Au+197Au體系三分裂反應進(jìn)行了實(shí)驗研究[8-15],發(fā)現了一種新的反應機制“快三裂變”。快三裂變是指入射能量為15A MeV的197Au+197Au反應形成的復合體系快速裂成大小幾乎相等的三塊,這三個(gè)碎塊沿著(zhù)分裂軸排成一直線(xiàn),而且級聯(lián)裂變的時(shí)間間隔很短只有70-80fm/c。詳情見(jiàn)文獻[12]。
本文用改進(jìn)的量子分子動(dòng)力學(xué)模型(ImQMD)研究了入射能量為15A MeV的197Au+197Au體系三分裂反應,在沒(méi)有任何可調參數的情況下,模擬的結果很好的再現了實(shí)驗產(chǎn)生三個(gè)碎塊(A1,A2和A3)的質(zhì)量分布和角分布。通過(guò)跟蹤反應過(guò)程中每個(gè)事件的時(shí)間演化,用ImQMD模型模擬了自彈靶接觸到復合體系形成,復合體系變形以及重新分裂的整個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。在動(dòng)力學(xué)過(guò)程中,我們觀(guān)察到了197Au+197Au 體系三裂變的三種分裂模式:直接拉長(cháng)三裂變、直接形變三裂變和級聯(lián)三裂變,并給出了這三種分裂模式的產(chǎn)生幾率、特點(diǎn)和相關(guān)的裂變時(shí)間尺度[16-21]。
下面給出ImQMD模擬的幾個(gè)典型事件。
Au+Au 15AMeV碰撞三碎片終態(tài)質(zhì)量分布
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