مقادیر انرژی جنبشی کل (TKE) پاره­های شکافت برای شکافت برخی اکتنیدهای سنگین با کمک مدل نقطۀ جدایی بررسی و محاسبه شده ­اند. در ابتدا با تطابق مقادیر تجربی و نظری انرژی جنبشی کل پاره­های شکافت، مقادیر پارامتر تغییر شکل (β) پاره­های شکافت واکنش­ها به دست آمده­اند. سپس به بررسی تغییرات پارامتر تغییر شکل پاره­های شکافت و همچنین رفتار و شکل تغییرات انرژی جنبشی کل اکتنیدهای سنگین پرداخته شده است. این بررسی نشان می­دهد که مقادیر میانگین انرژی جنبشی کل برای اکتنیدهای سنگین­تر از کالیفرنیوم با مدل یوسانگ بهتر از مدل یونیک قابل پیش­بینی هستند. همچنین می­توان مقدار ‏TKE‏ را با جمع انرژی کولنی و هسته­ای پاره­های شکافت برای اکتنید های سبک تقریب زد. البته این تقریب برای اکتنید های خیلی سنگین مانند فرمیوم صادق نیست؛ به این دلیل که ‏مقدار انرژی جنبشی قبل از نقطۀ جدایی این اکتنیدها با مقدار انرژی هسته­ای آنها اختلاف ‏زیادی دارد. در انتها مقادیر انرژی جنبشی کل پاره­های شکافت برای شکافت خودبه خودی ‏‎242Am، ‏‎244Am، ‏‎244Cm، ‏‎246Cm، ‏‎248Cm،‎250Cf ‎‏ و ‏‎254Cf‏ با کمک مدل ارائه شده محاسبه ‏شده اند.‏

در این پژوهش مقادیر انرژی جنبشی کل (TKE) پاره های شکافت نوترونی ایزوتوپ های پلوتونیوم با کمک مدل نقطه برشی محاسبه شده اند. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی مقایسه شده تا پارامترهای موردنیاز در مدل نقطه برشی به دست آیند. بدین منظور، انرژی جنبشی کل پاره های شکافت Pu39، Pu241 و Pu242 که دارای مقادیر تجربی هستند، بررسی شده اند. مقادیر انرژی جنبشی کل پاره های شکافت دیگر ایزوتوپ های پلوتونیوم با کمک مقادیر پارامترهای به دست آمده در مدل نقطه برشی حدس زده شده اند. با کمک نتایج پارامترهای تغییر شکل پاره های شکافت به دست آمده، متوسط انرژی جنبشی کل پاره های شکافت سایر بقیه ایزوتوپ های پلوتونیوم محاسبه شده است. بیش ترین مقدار متوسط انرژی جنبشی کل پاره های شکافت برای ایزوتوپ های پلوتونیوم در حدود MeV 185 است.

مقادیر تجربی ناهمسانگردی زاویه ای پاره های شکافت را برای شکافت القایی سیستمهای 16O+232Th، 12C+236U، 11B+237Np، 14N+232Th، 11B+235U و 12C+232Th با مقادیر ناهمسانگردی زاویه ای که با استفاده از مدل نقطه زینی استاندارد پیش بینی می شود مقایسه کرده ایم. این مقایسه را به دو صورت الف) بدون در نظر گرفتن تصحیح گسیل نوترون و ب) با در نظر گرفتن تصحیح گسیل نوترون انجام داده ایم. همچنین رفتارهای عادی و غیرعادی در ناهمسانگردی زاویه ای پاره های شکافت این سیستمها مورد بحث قرار گرفتند. نهایتا تعداد میانگین نوترونهای گسیل شده از هسته مرکب را با در نظر گرفتن بهترین برازش برای هر کدام از این سیستمها پیش بینی نموده ایم.

توزیع زاویه ای پاره های شکافت( FFAD) در رابطه با فرآیند شکافت و نیز در مورد مکانیسم برهمکنش پرتابه با هسته هدف می تواند درک و بینش جدیدی به ما بدهد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل توزیع زاویه ای پاره های شکافت نوترون القایی U234 یک چارچوب مدل آماری بکار رفته و نتایج با داده های آزمایشگاهی اندازه گیری شده در تجهیزات(n-TOF) واقع در CERN مقایسه شده و واریانس آماری k02 به دست آمده اند. واریانس آماری ترازهای توزیع – K در هسته در حال گذار در انرژی های نوترون فرودی از آستانه شکافت تا 50MeV تجزیه و تحلیل شده، و روشی که در آن مقادیر کمی بدست آمده اند، توضیح داده شده است. نتایج محاسبات، با ساختار دوره ای ناهمسانگردی مربوط به مجموعه واکنش های(nx، n) و در ادامه با محاسبه سطح مقطع واکنش مربوطه با کد تالیس مقایسه شده اند. مقایسه بین واریانس k02و سطح مقطع، ارتباط قوی بین مقادیر واریانس k02 و شروع یک شانس شکافت را نشان می دهد. نتایج نشان داده است که در هر جایی که احتمال واکنش 234U(n, f) در یک کانال جدید و در نتیجه سطح مقطع برخورد-افزایش یابد، واریانس k02کاهش پیدا می کند. نتیجه در توافق کامل با نتایج و محاسبات مشابه در واکنش های Th(n, f)232 و U(n, f)238 است.

توزیع انرژی تحریکی کل پاره های شکافت اورانیم 230-236 به کمک مدل تعمیم یافته نقطه برشی اماری محاسبه شده است. در این مدل که یک مدل سیستماتیک است، انرژی تحریکی از دو جزء انرژی تغییر شکل هسته و انرژی داخلی تشکیل می گردد. مقادیر محاسبه شده از مدل سیستماتیک با مقادیر تجربی برای شکافت نوترونی اورانیم-233 مقایسه شده اند. سپس انرژی تحریکی کل برای بقیه ایزوتوپ های اورانیم با روش سیستماتیک محاسبه شده است. هم چنین مقادیر محاسبه شده انرژی تحریکی کل شکافت نوترونی و فوتونی برای اورانیم-235 و 238 با هم مقایسه شدند که نشان داد اختلاف کمی بین نتایج آن ها وجود دارد. برای محاسبه توزیع نوترونی کل شکافت ایزوتوپ های اورانیم از نتایج به دست آمده انرژی تحریکی استفاده شده است. تعداد نوترون های کل پاره های شکافت برای ایزوتوپ های زوج اورانیم بر خلاف ایزوتوپ های فرد نوسانات زیادی دارد. این نوسانات به انرژی بستگی نوترون پاره های شکافت مربوط است. هم چنین با مقایسه نتایج محاسبات با داده های تجربی مشخص شد که تعداد نوترون های محاسبه شده با استفاده از مقادیر انرژی تحریکی برای پاره های شکافت سنگین کم تر از مقدار تجربی آن ها به دست می آید. این اختلاف، در نتایج دیگر محققان نیز دیده می شود که به دلیل فزونی نوترون در پاره های شکافت سنگین می باشد. به عبارت دیگر نوترون های اضافی در پاره های سنگین تر شکافت با انرژی تحریکی کم تری جدا می گردند. بنابراین تعداد کل نوترون های خروجی محاسبه شده که با استفاده از مقادیر انرژی تحریکی در مقایسه با مقادیر تجربی اختلاف قابل توجهی دارد.

در این پژوهش مقادیر انرژی تحریکی کل (TXE) پاره های شکافت نوترونی برای ایزوتوپ های پلوتونیوم با استفاده از دو روش محاسبه شده اند. ابتدا نتایج انرژی تحریکی کل پاره های شکافت محاسبه شده دو روش برای شکافت Pu339 با هم مقایسه شده اند. سپس مقادیر TXE محاسبه شده با روش دوم را بر اساس مقادیر TXE روش اول که از تعریف اصلی نتیجه می شوند، بهینه سازی نموده ایم. با این بهینه سازی توزیع جرمی TXE برای ایزوتوپ های Pu241 و Pu242 که دارای مقادیر تجربی برای انرژی جنبشی کل پاره های شکافت هستند به دست آمده اند. هم چنین، توزیع جرمی انرژی تحریکی کل پاره های شکافت برای شکافت نوترونی بقیه ایزوتوپ های پلوتونیوم با هر دو روش پیش بینی شده اند. مقادیر انرژی تحریکی کل پاره های شکافت برای ایزوتوپ های پلوتونیوم بین 15 تا MeV 35 می باشند که در ناحیه متقارن افزایش چشمگیری دارند.

در این بررسی، توزیع زاویه ای پاره های شکافت عناصر طلا و بیسموت با باریکه پروتون درگستره انرژی 25 تا 30 میلیون الکترون ولت با استفاده از آشکارسازهای سد سطحی اندازه گیری شد. ناهمسانگری زاویه ای پاره های شکافت اندازه گیری شده با پیش بینی مدل آماری نقطه زینی استاندارد همخوانی دارد. سطح مقطع کل شکافت این عناصر نیز در انرژیهای تابشی مختلف اندازه گیری شد و با نتایج اندازه گیری قبلی مقایسه گردید.

از جمله مسائل مهم در راکتورهای هسته ای، فرایند انتقال گرما از دانه های سوخت به خنک کننده می باشد. در این راستا، فاصله بین غلاف و سوخت و شرایط فیزیکی و شیمیایی آن از عوامل تاثیر گذار در بحث انتقال گرما در میله سوخت هسته ای می باشند. از اینرو، در این مقاله به بررسی توزیع انرژی الکترون هایی با انرژی در حدود Mev 5/0در فاصله بین سوخت و غلاف در میله سوخت هسته ای راکتور VVER-1000 بوشهر پرداخته شد. همچنین نقش برخی پاره های شکافت مانند کریپتون، برم، زنون، روبیدیوم و سزیوم بر توزیع انرژی الکترون ها و نیز رسانش گرمایی توسط الکترون ها در فاصله بین سوخت و غلاف مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این هدف، معادله فوکر-پلانک، حاکم بر رفتار تصادفی الکترون ها در محیط جاذب بین سوخت و غلاف، در به دست آوردن تابع توزیع انرژی الکترون ها به کار گرفته شد و این معادله با استفاده از روش حل عددی رونژ-کوتا حل گردید. از طرف دیگر با به کارگیری کد مونت کارلو GEANT4، تابع توزیع انرژی الکترون ها در این فاصله به دست آمد. ملاحظه گردید که قطعات شکافت ذکر شده اثر تقریباً ناچیزی بر انرژی الکترون ها و در نتیجه بر رسانش گرمایی از طریق الکترون ها در فاصله بین سوخت و غلاف دارند. قابل ذکر است که این نتیجه با نتایج حاصل از دیگر تحقیقات سازگار است. همچنین مشاهده شد که واهلش الکترون ها در این فضا منجر به کاهش رسانایی گرمایی از طریق الکترون ها می شود.

در مطالعه عمیق روی توزیع زاویه ای پاره های شکاف در واکنش یون سنگین ناهمسانگردی های زیادی دیده شده است. این ناهمسانگردی ها را می توان توسط نظریه استاندارد آماری(Transition Statistical State Model) (TSM)  توضیح داد (Rossner, 1986) . علت وجود این ناهمسانگردی ها را می توان به مقادیر اسپین بالا یا Z2/A هسته شکاف پذیر نسبت داد. برای ناهمسانگردی های بیشتر می توان از مدل آماری انقطاع(SSM) استفاده کرد. در این مدل توزیع تصویر اسپین در امتداد راستای شکاف می تواند گوسی شکل و با واریانس  S20باشد. در این مدل S20به دست آمده از تئوریهای وابسته به SSM با S2 0بدست آمده از برازش داده های تجربی به ازای پارامترهای چگالی تراز مختلفLDP  و انرژیهای تغییر شکل مختلف با هم مقایسه شده اند. در این تحقیق از مدل SSM برای مطالعه توزیع زاویه ای پاره های شکافت القایی حاصل از واکنشهای 16O(94Mev)+237NP 16O(88Mev)+232Th, 12C(79Mev)+232Th, 12C(72Mev)+237Np,10B(60Mev), 10B(64Mev)+237Np استفاده شده و نتیجه گیری شده است که مدل SSM در مورد این واکنش ها کارآیی خوبی دارد. همچنین با استفاده از این مدل نسبت ممان اینرسی کروی به ممان اینرسی موثر محاسبه شده اند که توافق خوبی با مقادیر به دست آمده از مدل قطره مایع دارند و این نشان می دهد که مدل SSM یک مدل فیزیکی است.