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Angular momentum predictions for low-energy induced fission

Projektbeschreibung

Forschung soll aufdecken, wie sich Atomfragmente bei der Kernspaltung drehen

Die Kernspaltung, der Prozess der Spaltung eines Atomkerns, ist in der Wissenschaft bedeutsam, gibt Fachleuten für Kernphysik aber auch 85 Jahre nach ihrer Entdeckung noch Rätsel auf. Ein entscheidender Teil dieses Rätsels ist das Verständnis des Drehimpulses von Atomfragmenten nach der Spaltung, der die Neutronen- und Photonenemissionen während der Abregung beeinflusst. Das begrenzte Verständnis dieses Phänomens führt dazu, dass manchmal vereinfachte, mitunter ungenaue Daten genutzt werden. Im Rahmen des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts AMPLIFI sollen mithilfe der Dichtefunktionaltheorie des Kerns Drehimpulsverteilungen vorhergesagt werden. Durch die Kombination von Verfahren zur Wiederherstellung der Symmetrie und der zeitabhängigen Generator-Koordinaten-Methode versuchen die Forschenden zu verstehen, wie sich die Fragmente drehen, wenn sich Atome von 239Pu und 235U nach einem Neutroneneinschlag spalten. Das Team wird außerdem eine einzigartige Datenbank zur Verbesserung von Spaltungsmodellen erstellen.

Ziel

Nuclear fission, the splitting of an atomic nucleus into two or more fragments, plays an essential role in both applied and fundamental science. However, even 85 years after its discovery, it remains a challenging puzzle for nuclear theorists. A crucial piece of this puzzle is the angular momentum of fission fragments, a measure of fragments' rotation that has a substantial impact on the emission of neutrons and photons during the deexcitation process. Recent research on the subject has reignited a long-standing debate on several fundamental questions. One key problem involves establishing a comprehensive microscopic theory of angular momentum distributions for the full range of fragments' masses and charges. These distributions are a major input in the data evaluation process employed to generate the large nuclear data libraries used in fundamental science and nuclear technology. However, due to the lack of a comprehensive theory, those evaluations still rely on simplified and occasionally inaccurate phenomenological inputs. The principal aim of this project is to predict angular momentum distributions using state-of-the-art nuclear density functional theory. Combining symmetry-restoration techniques and the time-dependent generator coordinate method, we will compute angular momentum distributions in fragments for the neutron-induced fission of two crucial actinides, 239Pu and 235U. Subsequently, we will explore the impact of nuclear excitation on these distributions by extending the finite-temperature formalism to fission fragments. The resulting database, first of its kind, will encompass microscopic angular momentum distributions as functions of the incident neutron energy and the nuclear excitation energy. Finally, we will evaluate the influence of these distributions on predicted fission spectra, employing the Hauser-Feschbach simulator YAHFC, thus paving the way for fission modeling based on microscopic theory.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Koordinator

FACULTY OF SCIENCE UNIVERSITY OF ZAGREB
Netto-EU-Beitrag
€ 146 049,60
Adresse
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Aktivitätstyp
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