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2025-10-07 更新
Role of universal function of the nuclear proximity potential: A systematic study on the alpha-decay of heavy/super-heavy nuclei and α-induced reactions
Authors:S. Mohammadi, R. Gharaei, S. A. Alavi
The idea of the universal function is fundamental advantage of proximity potential model. We present a systematic study of the role of universal function of the proximity potential model on alpha decay process for 250 ground state to ground state transitions using WKB approximation. In order to realize this goal, five universal functions proposed in the proximity models gp 77, Guo 2013, Ngo 80, Zhang 2013 and Prox. 2010 have been incorporated into the formalism of Prox. 77. The obtained results show that the radial behavior of universal function affects the penetration probability of the {\alpha} particle. The theoretical {\alpha} decay half lives are calculated and compared with the corresponding experimental data. It is shown that the Prox. 77 with Guo 2013 universal function provides the best fit to the available data. The role of the different universal functions in the {\alpha} decay half lives of super heavy nuclei (SHN) with Z from 104 to 118 are also studied. It is shown that the experimental half lives in the super heavy mass region are described well using the Prox. 77 with Zhang 2013 universal function. In this paper, the validity of the original and modified forms of the proximity 77 potential is also examined for complete fusion reactions between {\alpha} particle and 10 different target nuclei. Our results show that the measured {\alpha} induced fusion reaction cross sections can be well reproduced using the Prox. 77 with Zhang 2013 universal function for the reactions involving light and medium nuclei. Whereas, the Prox. 77 with Guo 2013 universal function model demonstrates a reliable agreement with the experimental data at sub-barrier energies for heavier systems.
普遍性函数的概念是邻近势模型的基本优势所在。我们采用WKB近似法对邻近势模型的普遍性函数在250个基态到基态转变过程中的α衰变过程进行了系统研究。为了实现这一目标，我们将邻近模型中提出的五种通用函数gp 77、Guo 2013、Ngo 80、Zhang 2013和Prox。2010纳入了Prox。77的形式主义中。获得的结果表明，通用函数的径向行为影响了α粒子的穿透概率。计算了理论上的α衰变半衰期，并与相应的实验数据进行了比较。结果表明，使用Guo 2013通用函数的Prox。77与现有数据吻合最佳。还研究了不同通用函数在超重核（Z从104到118）的α衰变半衰期中的作用。结果表明，使用Zhang 2013通用函数的Prox。77很好地描述了超重质量区域的实验半衰期。本文还研究了Prox 77原始形式和修改形式的有效性，用于α粒子和10个不同靶核之间的完全融合反应。我们的结果表明，使用Zhang 2013通用函数的Prox。77能够很好地再现涉及轻核和中核的α诱导融合反应截面。而使用Guo 2013通用函数的Prox。77模型在涉及较重系统的亚阈能量下与实验数据表现出可靠的一致性。
论文及项目相关链接
PDF 11 pages, 8 figures, accepted for publication in Physical Review C
Summary
基于距离势模型的通用函数概念是核心优势。本研究系统地探讨了距离势模型的通用函数在α衰变过程中的作用，涉及从基态到基态的250种转变，采用WKB近似法。将gp 77、Guo 2013、Ngo 80、Zhang 2013和Prox. 2010中提出的五个通用函数纳入Prox. 77的形式体系中，实现了这一目标。结果表明，通用函数的径向行为影响α粒子的穿透概率。计算了理论α衰变半衰期并与相应的实验数据进行了比较。研究显示，Prox. 77与Guo 2013通用函数组合提供了最佳的数据拟合。还研究了不同通用函数在超重核素（Z从104到118）的α衰变半衰期中的作用。使用Prox. 77与Zhang 2013通用函数，超重质量区域的实验半衰期得到了很好的描述。本文还检验了距离势模型77的原始和改进形式在α粒子和10种不同靶核之间的完全融合反应中的有效性。结果显示，使用Prox. 77与Zhang 2013通用函数，对于涉及轻核和中核的反应，所测量的α诱导融合反应截面可以得到很好的再现。而Prox. 77与Guo 2013通用函数模型在涉及较重系统的亚阈值能量下与实验数据表现出可靠的协议。
Key Takeaways
- 距离势模型的通用函数概念是核心优势。
- 研究了五种通用函数在α衰变过程的作用。
- Prox. 77与Guo 2013通用函数组合为α衰变提供了最佳数据拟合。
- 不同通用函数影响超重核素的α衰变半衰期。
- 使用Prox. 77与Zhang 2013通用函数，超重质量区域的实验半衰期得到良好描述。
- Prox. 77模型在α粒子与不同靶核之间的融合反应中有效。
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