Barrier for cold-fusion production of superheavy elements

コールドフュージョン法による超重核合成に対する融合障壁

市川 隆敏; 岩本 昭; Mller, P.*; Sierk, A. J.*

Ichikawa, Takatoshi; Iwamoto, Akira; Mller, P.*; Sierk, A. J.*

超重元素合成の重イオン核反応における入射チャネルでのコールドフュージョン反応の有効融合障壁を見積もった。有効融合障壁は入射核の零点振動が考慮されており、入射核の変形に関して系が不安定になるエネルギーと定義される。われわれはまた合成された複合核に関する5次元のポテンシャルエネルギー面の計算を行った。重い系では接触までの融合障壁が融合核の基底状態に至るまでに越えなければならない分裂障壁よりも低くなる。この障壁の高さの関係が変わる近傍において、蒸発残留核の合成に関する最適な入射エネルギーは接触までの融合障壁,複合系での分裂障壁、そして1個もしくは2個の中性子分離エネルギーに依存する。得られた結果は入射核が二重魔法核の反応を除いて観測された蒸発残留核の最適エネルギーと一致した。

We estimate the effective fusion barrier in the entrance channel in cold-fusion reactions in a model where the projectile deformation and quadrupole zero-point vibrational energy are taken into account. The effective fusion-barrier height is defined as the barrier energy at the target and projectile separation distance where the system becomes unstable with respect to projectile deformation. We also calculate five-dimensional potential-energy surfaces for the single compound system. For heavy systems the fusion barrier at touching becomes lower than the fission barrier just beyond the ground state of the compound system. Except for reactions in which the projectile is doubly magic or near doubly magic, the calculated quantities are consistent with the observed optimal energies for evaporation-residue formation.