نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه فیزیک هسته‌ای، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر
چکیده
بازده ایزوتوپی و نیمه عمر شکافت خودبهخودی ایزوتوپ‌های (_ 104^266)Rf و (_104^268)Rf هستۀ ابرسنگین رادرفوردیوم محاسبه و با مقادیر تجربی مقایسه شده است. برای هر جفت پاره‌های شکافت، احتمال تونل زنی از سد شکافت و ثابت واپاشی با استفاده از روش WKB محاسبه و از مجموع ثابت واپاشی دو پارگی‌های محتمل، ثابت واپاشی کل و سپس نیمه عمر شکافت خودبهخودی دو ایزوتوپ را به دست آوردیم. برای محاسبۀ سد شکافت واپاشی از پتانسیل هسته‌ای مجاورتی به علاوه پتانسیل کولنی استفاده کرده‌ایم (به علت زوج-زوج بودن دو ایزوتوپ، اسپین هسته‌ها صفر و بنابراین پتانسیل گریز از مرکز صفر در نظر گرفته شده است). سد پتانسیل شکافت بر حسب عدد جرمی پارۀ شکافت برای دو ایزوتوپ رسم شده است. معمولآ شکافت خودبهخودی در هستههای ابرسنگین به گونهای رخ میدهد، که انرژی تحریکی هستۀ مادر، کم و بنابراین تعداد نوترون‌های گسیل شده به همراه شکافت کم و قابل صرف نظر کردن می‌شود. بدین سبب در این روش که به شکافت سرد معروف است معمولآ از گسیل نوترون به همراه شکافت صرفنظر می‌شود. بهره‌های ایزوتوپی محاسبه شده برای دو ایزوتوپ (_ 104^266)Rf و (_104^268)Rf برای دو پارگی‌های محتمل، نشان داده شده است که تولید دو پاره (_52^134)Teو(_52^132)Te به ترتیب برای ایزوتوپ‌های (_104^266)Rf و (_104^268)Rf بیشترین بهره را دارند. وجود اختلاف خیلی کم بین مقادیر محاسبه شده و مقادیر اندازه گیری شده نشان دهندۀ اعتبار و دقت روش مورد استفاده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Study of isotopic yield and half-life of spontaneous fission for two (_ 104^266)Rf and (_104^268)Rf superheavy isotopes
نویسندگان [English]
- Mohamad Reza Pahlavani
- Hossein Karimi
Department of physics, Faculty of basic science, University of Mazandaran, Babolsar, Iran
چکیده [English]
Isotopic yields and half-lives for (_ 104^266)Rf and (_104^268)Rfisotopes of the superheavy nucleus Rutherfordium are calculated and compared with the experimental data. For each fragmentation, the probability of tunneling through the fission barrier and the fission decay constant are obtained using the WKB approximation. Then, by summation over all partial fission constants, total fission constant and half-lives of two isotopes are obtained. In order to calculate the fission barrier, proximity nuclear and Coulomb potentials are considered (because of even-even isotopes, their ground state spin is zero, so centrifugal potential becomes zero.). The fission barrier as a function of fragment mass number is plotted for two isotopes. Usually, spontaneous fission occurs in superheavy nuclei in such a way that the excitation energy of the parent nucleus is low and therefore the number of neutrons emitted along with the fission is small and can be ignored. Therefore, in this method, which is known as cold spontaneous fission, instantaneous emission of neutrons along with fission is ignored. Isotopic yields of (_ 104^266)Rf and (_104^268)Rf for all possible splitting indicated that the production of two fragments (_ 52^134)Te and (_52^132)Te have the highest partial yields for fission of (_ 104^266)Rf and (_104^268)Rf isotopes, respectively. The existence of a small difference between the calculated and measured half-lives confirms the relative success of our method.
.
کلیدواژه‌ها [English]
- spontaneous fission
- isotopic yield
- superheavynuclei
- half-life
- potential barrier
- M R Pahlavani and S M Mirfathi, Physical Review C 96 (2017) 014606.
- M R Pahlavani and S M Mirfathi, Physical Review C 93 (2016) 044617.
- M R Pahlavani and D Naderi, Physical Review C 83 (2011) 024602.
- R Frisch, Nature 96 (1939) 276.
- M R Pahlavani, S M Mirfathi, European Physical Journal A 52 (2016) 95.
- M R Pahlavani, S M Mirfathi, Physical Review C 92 (2015) 024622.
- A Deppman, E Andrade-II, V Guimarães, G S Karapetyan, A R Balabekyan, and N A Demekhina, Physical Review C 88 (2013) 024608.
- M R Pahlavani, O N Ghodsi and M Zadehrafi, Physical Review C 96 (2017)
- K B Gikal, E M Kozulin, A A Bogachev, N T Burtebaev et al., Physics of Atomic Nuclei 79 (2016) 1367.
- D Naderi, M R Pahlavani, and S A Alavi, Physical Review C 87 (2013) 054618.
- M R Pahlavani and D Naderi, European Physical Journal A 48 (2012) 129.
- M R Pahlavani, D Naderi, and S M Mirfathi, Modern Physics Letters A 26 (2011) 1323
- M R Pahlavani and P Mehdipour, International Journal of Modern Physics E 27 (2018) 1850018.
- M R Pahlavani and M Gazmeh, International journal of modern physics E 31 (2022) 2250008.
- D H Morse, A J Antolak, and B L Doyle, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 261 (2007) 378.
- A Daei-Ataollah, O N Ghodsi, and M Mahdavi, Physical Review C 97 (2018) 05462.
- M Seidi, Iranian journal of physics research 18, 4 (1397) 651.
- P Nazarzadeh and R Bagheri, Iranian journal of physics research 18, 3 (1397) 437.
- Yu Ts Oganessian, Journal of Physics 337, 1 (2012) 012005.
- R C Barber, N N Greenwood, A Z Hrynkiewicz et al., Pure and Applied Chemistry65, 8 (1993) 1757.
- J Blocki, J Randrup, W J Swiatecki, and C F Tsang, Annals of Physics 105 (1997) 427.
- J Blocki and W J Swiatecki, Annals of Physics 132 (1981) 53.
- M R Pahlavania and M Joharifard, European Physical Journal A 54 (2018) 171.
- M R Pahlavani and M Joharifard, Physical Review C 99 (2018) 044601.
- C L Guo, G L Zhang, and X Y Le, Nuclear Physics A 897 (2013) 54.
- D N Poenaru, M Ivascu, A Sandulescu ,W Greiner, Physical Review C 32 (1985) 572 .
- Yu Ts Oganessian et al., Physical Review C 76(1) (2007) 011601.
- S N Dmitriev, R Eichler, H Bruchertseifer et al, V I (15 October 2004), CERN Document Server. Retrieved 5 April
- S Hofmann, (2009), “Superheavy Elements”, The Euro School Lectures on Physics with Exotic Beams, Vol. III, Lecture Notes in Physics Vol. 764, Springer, pp. 203.
)