MPI-реализация расчета микроскопического оптического ядроядерного потенциала в рамках модели двойного фолдинга
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
Представлен численный метод и параллельный алгоритм расчета оптического потенциала упругого рассеяния ядер на ядрах в рамках микроскопического подхода, определяемого моделью двойного фолдинга. В таком подходе потенциал вычисляется как сумма прямой и обменной части. Расчет прямого потенциала сводится к вычислению интегрального выражения и не представляет вычислительных трудностей. Для построения обменного потенциала необходимо численное решение нелинейного интегрального уравнения, что требует при массовых расчетах существенных затрат компьютерного времени. Разработанная параллельная вычислительная схема реализована на основе технологии MPI (Message Passing Interface). Эффективность разработанного подхода подтверждена методическими расчетами на многопроцессорных кластерах HybriLIT и ЦИВК Многофункционального информационно-вычислительного комплекса Лаборатории информационных технологий Объединенного института ядерных исследований (Дубна). В работе даны основные формулы, определяющие метод двойного фолдинга для расчета микроскопического оптического потенциала упругого рассеяния ядер на ядрах. Описан итерационный процесс численного решения соответствующего интегрального уравнения и параллельный алгоритм вычисления потенциала. Представлены численные результаты, демонстрирующие значительный выигрыш во времени при расчетах в параллельном режиме по сравнению с однопроцессорными вычислениями.
Скачивания
Информация о статье
Библиографические ссылки
Kunz P.D., Rost E. Computational Nuclear Physics / ed. by K.Langanke et al. – Berlin: SpringerVerlag, 1993. – Vol. 2. – Chap. 5.
Khoa D.T., Satchler G.R. Generalized folding model for elastic and inelastic nucleus–nucleus scattering using realistic density dependent nucleon–nucleon interaction // Nucl. Phys. A. – 2000. –Vol. 668. – Pp. 3-41.
Земляная Е.В., Лукьянов В.К., Лукьянов К.В. Ядро-ядерное рассеяние и оптический потенциал фолдинга // Ядерная физика. – 2006. – T. 69. – Вып.2. – C. 262-275.
Lukyanov V.K., Kadrev D.N., Zemlyanaya E.V., Antonov A.N., Lukyanov K.V., Gaidarov M.K. 6He +
C elastic scattering using a microscopic optical potential // Physical Review C. – 2010. – Vol. 82. – 024604.
Lukyanov V.K., Kadrev D.N., Zemlyanaya E.V., Spasova K., Lukyanov K.V., Antonov A.N., Gaidarov M.K. Microscopic analysis of 10,11Be elastic scattering on protons and nuclei, and breakup processes of 11Be within the 10Be+n cluster model // Physical Review C. – 2015. – Vol. 91. – 034606.
Лукьянов К.В., Земляная Е.В., Лукьянов В.К., Кухтина И.Н., Пенионжкевич Ю.Э., Соболев Ю.Г. Микроскопический анализ энергетической зависимости полных сечений реакций 6He,6Li + 28Si в диапазоне Е = 5-50 АМэВ // Изв. РАН сер. физ. – 2008. – T. 72. – Вып. 3. – С. 382-386.
Zemlyanaya E.V., Lukyanov V.K., Lukyanov K.V. Estimation of the breakup cross sections in 6He + 12C reaction within high-energy approximation and microscopic optical potential // International Journal of Modern Physics E. – 2011. – Vol. 20. – Issue 9. – 2039-2047.
Cowley A.A., Zyl J.J. van, Dimitrova S.S., Zemlyanaya E.V., Lukyanov K.V. Mechanism of 93Nb(p,3He) inclusive reaction at an incident energy of 160 MeV // Physical Review C. – 2012. – Vol. 85. – 054622.
Dimitrova S.S., Cowley A.A., Zyl J.J. van, Zemlyanaya E.V., Lukyanov K.V. Inclusive reaction 93Nb(p,α) at an incident energy of 160 MeV // Phys. Rev. C. – 2014. – Vol. 89. – 034616.
Dimitrova S.S., Cowley A.A., Zemlyanaya E.V., Lukyanov K.V. Pre-equilibrium mechanisms in the 93Nb(p,α) inclusive reaction at incident energies from 65 to 160 MeV // Physical Review C. – 2014. – Vol. 90. – 054604.
Лукьянов К.В. Модель ядро-ядерного потенциала двойного фолдинга: основные формулы, итерационный метод и программа вычисления / Сообщение ОИЯИ Р11-2007-38. – Дубна, 2007.
Кхоа Д.Т., Князьков О.М. Физика элементарных частиц и атомного ядра. – 1990. – Т. 21. – С. 1456.
Tanihata I. Revelation of thick neutron skins in nuclei // Physics Letters B. – 1992. – Vol. 289. – С. 261.
Yu. G. Sobolev et al. Total reaction cross section excitation function studies for 6He interaction with 181Ta, 59Co, natSi, 9Be nuclei // VII Symposium on Exotic Nuclei EXON-2014. – Kaliningrad, September 8-13, 2014. – Pp. 142-147.
Соболев Ю.Г.и др. Энергетическая зависимость полного сечения реакции 4,6He, 7Li + 28Si при E = 5:50 МэВ/А // Изв. РАН сер. физ. – 2005. – T. 69. – Вып. 11. – С. 1603-1607.
Макаров В.А. Магистерская диссертация «Параллельная реализация расчёта микроскопического потенциала ядерного рассеяния». – Дубна: Изд-во Университета «Дубна», 2014.