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基于双核模型的超重原子核合成截面系统研究

邓祥泉，周善贵

物理学报.2026, 75(2): 020112

DOI: 10.7498/aps.75.20251309

CSTR: 32037.14.aps.75.20251309

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摘要：超重原子核的合成是当前核物理领域的前沿问题。反应体系的选取和最佳入射能量的确定对超重核的实验合成至关重要。利用稳定弹核能够合成的超重核非常有限，而放射性弹核熔合蒸发反应有望成为合成超重核的新途径，有必要对这类反应进行全面、深入的探索。本文基于双核模型，开展放射性弹核熔合蒸发反应系统研究。根据合成Z = 104—122超重元素同位素的4969个反应体系的计算结果，建立了超重核合成截面数据集。数据集包含这些反应体系2—5中子蒸发道合成的超重核素、最佳入射能和最大蒸发剩余截面。这一数据集可为实验合成超重新核素乃至超重新元素提供关键支撑，具有较大应用价值。本文深入探讨了计算结果中蕴含的系统性规律。结果表明，众多反应体系的合成截面差异甚大，复合体系的内熔合位垒和复合核的裂变位垒是影响反应体系截面的重要因素。本文数据集可在http://www.doi.org/10.57760/sciencedb.27854中访问获取。

原子核质量不确定性对β衰变半衰期和中子俘获率的影响

武庆，牛中明，梁豪兆

物理学报.2026, 75(2): 020113

DOI: 10.7498/aps.75.20251195

CSTR: 32037.14.aps.75.20251195

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摘要：原子核质量、β衰变半衰期以及中子俘获率是快中子俘获过程(r-过程)模拟中必不可少的核物理输入量，且核质量还影响着β衰变半衰期和中子俘获率的预测。然而，r-过程模拟涉及的许多丰中子核的质量仍然依靠理论模型的预言，并且不同模型预言结果存在显著差异。本文选取了10种原子核质量模型，其中涵盖了宏观、微观、宏观-微观模型以及结合机器学习方法的质量模型，系统研究核质量不确定性对β衰变半衰期和中子俘获率的影响。基于不同的质量表，分别采用β衰变半衰期半经验公式和TALYS程序，计算了相应原子核的β衰变半衰期和中子俘获率，为r-过程模拟提供了较为自洽的核物理输入。研究发现，丰中子区域不同质量模型的质量预言不确定性可达10 MeV。质量不确定性对丰中子核素β衰变半衰期的预言产生的差异基本在0.6个数量级以内。而对中子俘获率的影响更为显著，当天体环境温度为T = 10⁹ K时，近中子滴线核区的中子俘获率平均不确定性为2—3个数量级，部分核素的最大与最小预言值差距甚至超过10个数量级。向丰中子区域外推时，原子核的中子俘获反应能Q_(n,g)直接影响着中子俘获率的变化趋势，并且在丰中子区域中子俘获率对Q_(n,g)的不确定性非常敏感。此外，天体环境温度升高可降低质量不确定性对远离稳定线的原子核中子俘获率预言的影响。本研究基于10种不同质量模型计算了β衰变半衰期和中子俘获率，为r-过程模拟提供了更多自洽的核物理输入。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00222中访问获取。

1—500 eV ¹⁰⁹Ag中子俘获截面实验测量与共振参数提取

谢文，车国梁，蒋伟，董高阳，翁楚轩，蒋欣，李鑫祥，冯松，姜炳，任杰，林子昂，尹铭杨，江婷，何睿，王宏伟，范功涛，刘龙祥，张岳，郝子锐，张苏雅拉吐，王德鑫，罗文

物理学报.2026, 75(2): 020114

DOI: 10.7498/aps.75.20251270

CSTR: 32037.14.aps.75.20251270

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摘要：¹⁰⁹Ag位于慢速中子俘获过程路径上，且79%由快速中子俘获过程产生。同时，银铟镉(Ag-In-Cd)控制棒中¹⁰⁹Ag的质量比为38.56%，¹⁰⁹Ag的中子俘获反应截面数据在核能和核天体物理学应用中非常重要。本工作利用中国散裂中子源的白光中子源开展了¹⁰⁹Ag同位素靶的中子俘获截面实验，结合中子飞行时间法和脉冲高度权重技术等方法获得了1—500 eV能区的¹⁰⁹Ag中子俘获截面。使用基于R矩阵理论的SAMMY程序提取了¹⁰⁹Ag的共振能量、中子共振宽度和辐射共振宽度参数，实验所提取的中子共振参数值在139.4 eV处符合JENDL-4.0库收录的结果，在169.9 eV处和328.1 eV处符合JEFF-4.0库收录的结果，在259.3 eV处符合CENDL-3.2库收录的结果。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00197中访问获取。

中国散裂中子源反角白光中子实验装置实验厅二中低能区中子能谱

孔誉谦，邱奕嘉，蒋伟，孙康，杨高乐，易晗，樊瑞睿，袁岑溪，李强，任杰，罗秋月，敬罕涛，唐靖宇，张广鑫，陈永浩

物理学报.2026, 75(2): 020115

DOI: 10.7498/aps.75.20251269

CSTR: 32037.14.aps.75.20251269

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摘要：中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子实验装置(Back-n)提供的中子束流覆盖0.3 eV—300 MeV能量范围，是我国开展中子核反应研究的重要研究平台。Back-n实验厅二飞行距离达到76 m，具有良好的中子能量分辨率，为涉及天体核合成、重要核数据的中子俘获反应截面测量等实验研究提供了优异的束流条件。中子俘获反应截面测量主要利用中低能(1 MeV以内)的中子开展研究，实验结果精度十分依赖中低能区中子能谱。受益于CSNS的稳定运行，Back-n的中子能谱在较长时期内十分稳定，但也会随着CSNS的靶体、束窗等部件的结构调整而演变。本文利用Back-n实验厅二的⁶Li-Si束流监测器开展了不同时期的50-15-40准直器设置下中低能区中子能谱测量。得到了在2024年更换质子束窗和2025年CSNS调整靶体结构前后，Back-n实验厅二0.3 eV—1 MeV中子能量区间的相对能谱(100 bpd (bin per decade))，并将解谱起点降低至10 eV，不确定度为1%—6.8%。结果表明，2024年调整质子束窗降低了eV至keV能区的中子通量并显著改变了能谱形状; 2025年靶体调整略增加了eV至keV能区的中子通量并略改变能谱形状。此外，通过对两种常用准直器设置下的中子能谱进行分析，比较了其能谱形状差异。本文工作为在Back-n实验厅二开展的中子俘获反应截面测量等研究提供了关键数据支撑。本文数据集可在https://doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00214中访问获取。

三维格点空间相对论密度泛函理论：基于PC-PK1的裂变位垒研究

黄逸涵，李博，赵鹏巍

物理学报.2026, 75(2): 020116

DOI: 10.7498/aps.75.20251255

CSTR: 32037.14.aps.75.20251255

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摘要：利用三维格点空间相对论密度泛函理论，在轴对称破缺、反射对称破缺和V₄对称性破缺时，计算了锕系原子核的势能曲线，探索了所有四极和八极形变自由度对裂变内垒、外垒和同核异能态的影响。本文的计算结果表明：反射对称性破缺能显著地降低外垒的高度，轴对称性破缺能同时降低内垒和外垒的高度，V₄对称性破缺对内垒和外垒几乎没有影响，同核异能态几乎不受对称性破缺的影响。基于相对论密度泛函PC-PK1，对同核异能态的能量经验值有轻微低估。本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00229中访问获取。

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