Mass division in nuclear fission and isotope effect

核分裂での質量分割とアイソトープ効果

岩本 昭; Mller, P.*; Madland, D. G.*; Sierk, A.*

Iwamoto, Akira; Mller, P.*; Madland, D. G.*; Sierk, A.*

核分裂における、最も生じやすい質量分割の理論計算が述べられる。模型はメッシュ点が250万以上の5次元のポテンシャルエネルギーの解析に依るものである。特別な関心は、鞍部点のエネルギーと位置を近似なしに求めることである。計算結果より、静的なポテンシャルエネルギー表面に多重の鞍部点が存在することをが示される。そのうち最も低い鞍部点とその次の鞍部点が重要であり、このうち一方が質量対称変形、残りが質量非対称変形をしていることが示される。このうちどちらが低いかは、核分裂する親核に依存して変化する。フェルミウムのアイソトープの場合には、この2者の高さは微妙に変化し、256Fmの場合には非対称変形の鞍部点が低く、一方258Fmの場合には対称変形の鞍部点が低くなる。この計算により、2重モード核分裂と呼ばれている現象が説明される。

The theoretical calculations on the most probable mass division in nuclear fission process are given. The model is based on the topographical analysis of the five-dimensional potential energy surface of more than 2.5 million mesh points. Special attention is paid to obtain the energies and deformations of the saddle points without using any approximation. The calculation tells us that there exist multiple saddle points in the static potential energy surface. The lowest and the next lowest saddle point play an important role for the fission process. Of these two saddle points, one is mass-symmetrically deformed and the other is mass-asymmetrically deformed and the relative heights of these two saddle points depend on the fissioning nuclei. In case of Fm isotopes, the relative height of two saddle points appears very sensitively, i.e., Fm has asymmetrically deformed lowest saddle point and in Fm, the lowest saddle point is symmetrically deformed. This feature explains the phenomenon called bimodal fission.