مطالعه فرایند همجوشی یونها با هسته های سنگین در چارچوب مدل آماری، جهت سنتز هسته های فوق سنگین در ناحیه جزیره پایداری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 هیات علمی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه خلیج فارس بوشهر، بوشهر، ایران

2 اداره آموزش و پرورش فارس، فارس، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر قصد داریم همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm را جهت سنتز هسته های فوق سنگین لیورموریم،296Lv ، که در جزیره پایداری واقع می باشد را مورد بررسی قرار دهیم و در چارچوب محاسبات نظری و در نظر گیری تاثیر جهت گیرهای مختلف هسته های هدف، سد در مقابل همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm را تعیین نمائیم. نشان خواهیم داد که زوایای برخورد هسته های هدف، تاثیر بسزایی روی پارامترهای سد همجوشی یونهای 248Ca با هسته های 248Cm دارند. همچنین نشان خواهیم داد، که کمینه انرژی لازم جهت سنتز هسته 296Lv برابر با 205.17 می باشد که مربوط به برخورد هسته های پرتابه و هدف تحت زوایای (0-0) می باشد. در خاتمه نیز احتمال باقی ماندن هسته های سنتز شده 293Lv و 292Lv بعد از گسیل سه و چهار نوترون از هسته های 296Lv را محاسبه نموده و از مقایسه نتایج استخراج شده با داده های تجربی، نشان خواهیم داد که نتایج سطح مقطع تشکیل هسته های باقیمانده 293Lv و 292Lv بطور رضایت بخشی با داده های تجربی در توافق می باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of fusion process of ions with heavy nuclei in the framework of statistical model for synthesis of supper-heavy nuclei

نویسندگان [English]

  • Hadi Eslamizadeh 1
  • Mahsa Pirpour 2
1 Department of Physics, Faculty of Science, Persian Gulf University, Boushehr, Iran
2 Fars Education Office, Fars, Iran
چکیده [English]

In the present paper, we want to study the nuclear fusion of 48Ca ions with 248Cm nuclei for synthesis of the super heavy nuclei 296Lv located in the island of stability. We estimate the fusion barrier against between 48Ca and 248Cm nuclei in the framework of the theoretical calculations and investigate the influence of the direction of target nuclei on the parameters of the fusion barrier. Furthermore, we show that the minimum energy for synthesis 296Lv is equal to 205.17 MeV which is relevant to the collision between the projectile and target nuclei under orientations (0-0). Finally, in the framework of the statistical model we estimate the evaporation residue cross section for 293Lv and 292Lv nuclei after emission of three and four neutrons from 296Lv nuclei and we show that the results of calculations are in good agreement with the experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Synthesis of super heavy nuclei
  • fusion of ions with heavy nuclei
  • fusion barrier
  • island of stability
  • fusion cross section

 

[1]   N. Bohr, J.A. Wheeler, The mechanism of nuclear fission, Physical Review 56 (1939) 426-450.

 

[2]   K.S. Krane, Introductory nuclear physics, John Wiley & Sons, New York, (1988).

 

[3]   R.K. Gupta, M. BalasubramaniamR. KumarN. SinghM. ManhasW. Greiner, Optimum orientations of deformed nuclei for cold synthesis of super heavy elements and the role of higher multi pole deformations, Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 31 (2005) 631-644.

 

[4]   D. Jain, R. Kumar, M.K. Sharma, Effect of deformation and orientation on interaction barrier and fusion cross-sections using various proximity potentials, Nuclear Physics A 915 (2013) 106-124.

 

[5]   O.N. Ghodsi, V. Zanganeh, Calculation of the total potential between two deformed heavy ion nuclei using the Monte Carlo method and M3Y nucleon-nucleon forces, Physical Review C 79 (2009) 044604.

 

[6]   V.I. Zagrebaev, New approach to description of fusion-fission dynamics in super heavy element formation, Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences 3 (2002) 13-16.

 

[7]   E.A. Cherepanov, The analysis of reactions leading to synthesis of super heavy elements within the dinuclear system concept, Pramana – Journal of Physics 53 (1999) 619-630.

 

[8]   R. Smolańczuk, Formation of super heavy elements in cold fusion reactions, Physical Review C 63 (2001) 044607.

 

[9]   V.I. Zagrebaev, Y.T. Oganessian, M.G. Itkis, W. Greiner, Super heavy nuclei and quasi-atoms, Physical Review C 73 (2001) 031602.

 

[10]    V.I. Zagrebaev, W. Greiner, Synthesis of super heavy nuclei: A search for new production reactions, Physical Review C 78 (2008) 034610.

  

[11]    P. Möller, J.R. Nix, W.D. Myers, W.J. Swiatecki, Atomic Data and Nuclear Data Tables 59 (1995) 185-381.

 

[12]    R.K. Gupta, N. Singh, M. Mahnhas, Generalized proximity potential for deformed, oriented nuclei, Physical Review C 70 (2004) 034608.

 

[13]    V.I. Zagrebaev, Y. Aritomo, M.G. Itkis, Y.T. Oganessian, Synthesis of super heavy nuclei: How accurately can we describe it and calculate the cross sections?, Physical Review C 65 (2000) 014607.

 

[14]    G.G. Admian, N.V. Antonenko, W. Scheid, Isotopic dependence of fusion cross sections in reactions with heavy nuclei, Nuclear Physics A 678 (2000) 24-38.

 

[15]    A.S. Zubov, G.G. Adamian, N.V. Antonenko, S.P. Ivanova, W. Scheid, Competition between evaporation channels in neutron deficient nuclei, Physical Review C 68 (2003) 014616.

 

[16]    M. Blann, Decay of deformed and super deformed nuclei formed in heavy ion reactions, Physical Review C 21 (1980) 1770-1782.

 

[17]    J.R. Grover, J. Gilat, De-excitation of highly excited nuclei, Physical Review 157 (1967) 802-813.

 

[18]    R.G. Stokstad, J. Gomez del Campo, J.A. Biggerstaff, A.H. Snell, P.H. Stelon, Fusion of 14N+12C at energies up to 178 MeV, Physical Review Letter 36 (1976) 1529 -1976.

 

[19]    J.E. Lynn, The theory of neutron resonance reactions, Clarendon, Oxford, (1968) 325.

 

[20]    V.G. Nedoresov, Yu.N. Ranyuk, Fotodelenie yader za gigantskim rezonansom, Kiev, Naukova Dumka, (1989).

 

[21]    A.V. Ignatyuk, Statistical properties of excited nuclei, Energoatomizdat, Moscow, (1983).

 

[22]    A.V. Ignatyuk, K.K. Istekov, G.N. Smirenkin, Role of collective effects in the systematics of nuclear level densities, Soviet Journal of Nuclear Physics 29 (1979) 450-454.

 

[23]    V.I. Zagrebaev, Fusion-fission dynamics of super-heavy element formation and decay, in tours symposium on nuclear physics, edited by M. Arnould, M. Lewitowicz, G. Münzenberg, H. Akimune, M. Ohta, H. Utsunomiya, T. Wada, T. Yamagata, AIP Conference Proceeding No. 704 (AIP, Melville, NY, 2004) 31.

 

[24]    Y.T. Oganessian et al., Mesurments of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114 and 116 produced in the fusion reactions 233,238U, 242Pu, and 248Cm+48Ca, Physical Review C 70 (2000) 064609.