Fission barrier of pre-actinde nuclei using covariant density functional theory

Other Title(s)

حاجز الطاقة للانشطار النووي في أنوية عناصر ما قبل الأكتينيدات باستخدام النظرية الوظيفية للكثافة التغرة

Dissertant

Dar Taha, Dua Ibrahim

Thesis advisor

Abussah, Hazim

University

Birzeit University

Faculty

Faculty of Science

Department

Department of Physics

University Country

Palestine (West Bank)

Degree

Master

Degree Date

2019

Arabic Abstract

نجري في هذه الدراسة حسابات ممنهجة لحاجز الطاقة للانشطار النووي السلسلة من نظائر الزئبق و الرصاص و البولونيوم و الرادون ضمن النظرية الوظيفية للكثافة التغيرة، باستخدام تفاعلات النيوكلونات الصفرية و المحدودة، للانوية التي تحقق تماثل محوري خلال الانشطار.

تقوم بحساب طاقة حاجز الانشطار من خلال الفرق بين قيمة أعلى وأدنى نقاط للحاجز على منحنى طاقة الوضع و قد تبين أن ارتفاع و موقع حاجز الانشطار لا يعتمد على النموذج المستخدم في الحسابات سواء كان نموذج التفاعل غير الخطي أو نموذج التفاعل الكثافي الصفري و المحدود كما و نقارن نتائج حساباتنا بالقيم العملية و النظرية المتوفرة.

تراوحت قيمة الطاقة الحواجز الانشطار الحسوبة للأنوية المذكورة من ( ٣٨ ) إلى ( ۲۸ ) مليون إلكترون فولت نلاحظ وجود حاجز انشطار ذو قمتين في كل من نظائر الزئبق عند ( ن = ۱۰۲۰۱۰۰۰۹۸ ) و نظيري الرصاص عند ( ن = ۱۷۸، ۱۸۰ ) في حين ظهور حاجز انشطار احادي القمة لباقي النظائر تبين لنا في العلاقة بين عامل الاستطالة عدد النيوترونات الاتي : كلما زاد عدد النيوترونات يكون عامل الاستطالة اقل عدا نهايات سلاسل النظائر يزداد ارتفاع حاجز الانشطار عدد النيوترونات يكون أعلى حاجز طاقة عند عدد النيوترونات ( ن ١٢٦ )، و يتناقص للقيم ( ن > ١٢٦ ) و يبلغ قيمته الدنيا عند ( ن - ١٤٤ ) و يبقى ارتفاع حاجز الطاقة ثابتا تقريبا مع زيادة العدد الذري لعدد نيوترونات معين.

لا تشمل مقارنة نتائجنا مع القيم العملية سوى عدد قليل من النظائر تباينت نتائج النموذج مع القيم العملية الطائر الزئبق، في حين ان النتائج تطابقت بشكل أفضل مع تلك العطية في حالة الرصاص و البولونيوم و الرادون .

English Abstract

Systematic calculations of fission barriers, are performed for even-even pre-actinide nuclei, in the range of proton numbers 80 ≤ Z ≤ 86 and neutron numbers 94 ≤ N ≤ 148, within covariant density functional theory.

Our calculations are carried out in the relativistic-Hartree-Bogoliubov framework, based on density-dependent zero and finite range interactions, imposing axially symmetric deformations.

The saddle-point and ground-state energies, are determined from potential energy curves, defined by the elongation deformation parameter β2.

The barriers heights Bf are calculated, as the difference between the highest saddle-point and the ground-state energy.

The observed fission barriers heights and positions, are independent of the choice of parametrization, for all of the nuclei in question.

Comparisons with experimental data and different theoretical calculations are also shown.

The tabulated barriers in this investigated region are from 3.8 to 20.8 MeV.

Only for Hg (98 ≤ N ≤ 102) and Pb (N = 178, 180), more than one saddle point has been observed, while the rest Hg, Pb, Po and Rn isotopic chain show a single barrier.

in the whole region of considered nuclei, the same data trends are observed.

For a given value of Z, we observed a saddle point emergence to a lower deformation, as N increases, with some isotopic variation at the end of each isotopic chain.

The barrier height increases with N, the highest barrier is obtained at N = 126, then with increasing N the barrier fall to a minimum at around N = 140.

While the height of the barrier remains remarkably constant as Z increase, for a given value of N.

The comparison with experiment covers only few number of isotopes, in this restricted region.

The largest discrepancy with the experimental data, is obtained for Hg isotopes, the agreement is better for Pb, Po and Rn isotopes.

Main Subjects

Physics

Topics

• Nuclear fission

No. of Pages

92

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-958755