核裂變為什麼會產生梨形核？
核裂變是一個重核分裂成兩個的過程，錒系元素的大部分原子核(鈈、鈾、居里姆等)不對稱地分裂成一個大碎片和一個小碎片。
重碎片平均呈現一個氙元素(電荷數Z=54)，獨立於初始裂變核。要理解決定兩個碎片中質子和中子數量機制一直是一個長期的謎。預計碎片的變形會起到一定作用。事實上，原子核根據其內部結構可以有不同的形狀。有些是球形的，大部分是像橄欖球一樣變形的，還有一些是梨形的。原子核的內部結構隨組成原子核的質子和中子數量的變化而變化。
為了動態地描述裂變過程，Tsukuba大學的Guillaume Scamps和澳大利亞國立大學的Cedric Simenel使用了核理論的最新技術。這種核裂變的模擬利用量子力學來考慮核子在原子核中的運動，並採用適當的簡化來解決多體問題。利用該模型，在240Pu的情況下，發現裂變碎片較好地形成了梨形變形(見圖A)。這種梨形變形是由於兩個碎片之間強烈的庫侖斥力造成的。這種初始變形有利於基態為梨形的核。
這是氙的情況，由於一些內部結構的影響，一些質子Z=54。這種機制足以強烈影響幾個裂變系統中核子的配分。在模擬230、234U、236U、246Cm和250Cf的裂變過程中發現了這種機制，與實驗觀測結果一致。這些發現可能在未來解釋，令人驚訝的是，最近觀察到的比鉛原子核輕的不對稱裂變，並改進了對外來核的裂變性質的預測，這些性質影響了天體物理過程中產生的元素的丰度。
博科園-科學科普｜研究/來自：筑波大學
參考期刊文獻:《Nature》論文DOI: 10.1038/s41586-018-0780-0博科園-傳遞宇宙科學之美
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