一种估算r过程核素裂变碎片产额的高效方法

$\textbf{背景}$ 比铁重的元素中超过一半由快中子俘获过程（或称r过程）产生。对于非常富中子的天体物理条件，例如中子星潮汐抛射物中所发现的，核裂变决定了r过程的终点，且裂变碎片产额塑造了 $110\le A \le 170$ 核素的最终丰度。因此，掌握核素图谱中极富中子区域数百种核素的裂变碎片产额对于重元素核合成建模至关重要。$\textbf{目的}$ 本研究提出一种基于壳层稳定预碎片概念的裂变碎片产额快速计算模型，预碎片借助核子局域化函数定义。$\textbf{方法}$ 为生成真实的势能面和核子局域化，我们应用Skyrme密度泛函理论。两个预碎片间颈部核子的分布通过统计模型获得。$\textbf{结果}$ 我们通过研究 $^{178}$Pt、$^{240}$Pu、$^{254}$Cf及 $^{254,256,258}$Fm 的裂变产额对该方法进行基准测试，表明其令人满意地解释了实验数据。随后我们对 $^{254}$Pu 和 $^{290}$Fm 作出预测，作为在 neutron star mergers 中发生的r过程核合成期间预期有显著贡献的裂变核的两个代表性案例。$\textbf{结论}$ 所提出的框架为基于系统在集体坐标空间中演化直至断点的微观方法提供了高效替代方案。它可用于在r过程区域开展裂变碎片分布的全局计算。