Исследовательская группа разработала и представила новую модель, основанную на уравнении Ланжевена*, которая предлагает свежий взгляд на процесс образования экзотических ядер. Этот новый подход может улучшить возможности производства редких изотопов, которые имеют важное значение для науки и медицины.
Новая модель была использована для анализа множественной нуклонной передачи (МНТ) в столкновениях тяжёлых ионов. Это исследование помогает лучше понять процессы диссипации энергии, что важно для прогнозирования результатов ядерных реакций.
Моделирование ядерных реакций, таких как столкновение ядра аргона (40Ar) с ядром тория (232Th), ядра ксенона (136Xe) с ураном (238U) и ядра ксенона (136Xe) с висмутом (209Bi), показало, что предсказания модели по сечениям и угловым распределениям совпадают с экспериментальными данными. В каждом из этих столкновений происходит обмен частицами между ядрами, что приводит к образованию новых ядер.
Моделирование ядерных реакций, особенно процессов, связанных с созданием экзотических ядер, является сложной задачей. Традиционные методы, такие как фрагментация и слияние-испарение, имеют свои ограничения, особенно в синтезе новых трансурановых и сверхтяжелых элементов.
Новая модель упрощает эти процессы, уменьшая количество необходимых параметров и акцентируя внимание на ключевых физических явлениях. Она успешно прогнозирует распределение энергии и углов рассеяния, а также предлагает новую интерпретацию глубоко неупругих и квазиделительных процессов.
Благодаря высокой точности прогнозов МНТ, предлагаемая модель может способствовать производству изотопов, которые сложно получить другими методами. Эти изотопы ценны для научных исследований и медицинских целей, таких как диагностика и лечение. «Наша цель состоит в том, чтобы сделать модель как можно более всеобъемлющей, но при этом удобной для экспериментального применения», — отметил руководитель исследования, профессор Фэн-Шоу Чжан.
Эта разработка представляет собой значительный шаг вперёд в ядерной физике, а дальнейшее совершенствование модели может повысить её значение в будущем и улучшить процессы производства редких изотопов.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nuclear Science and Techniques и проводились в сотрудничестве с Пекинским педагогическим университетом, Пекинской академией наук и технологий и Национальной лабораторией тяжёлых ионов в Ланьчжоу.
*Уравнение Ланжевена — это математическое выражение, описывающее поведение частиц в системах, где взаимодействуют частицы и окружающая среда. Оно широко применяется в различных областях физики, таких как термодинамика, кинетика и статистическая механика.
Источник: iXBT
