高自旋和高同位旋原子核形变研究

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本文主要应用Skyrme Hartree—Fock模型和推转壳模型对原子核形变进行研究.工作包括两个部分,一,应用基于Skyrme有效相互作用的自洽平均场模型研究原子核性质,并对原有模型进行了改进,使其能够计算原子核高K同核异能态.对原子核高K同核异能态的计算结果能够较好地重复实验数据,表明对模型的改进具有一定的合理性.二,应用基于Woods—Saxon势的推转壳模型研究原子核集体转动态性质,并使用组态限制势能面计算研究了原子核同核异能态性质.   Skyrme Hartree—Fock模型在研究原子核形变中的应用。Skyrme Hartree—Fock模型是计算原子核性质的常用模型.对丰中子Si,S,Ar同位素的计算表明,在这一区域,N=28幻数消失,Skyrme参数中不同自旋轨道耦合形式和强度的选取对原子核形变计算影响不大,而对结合能会产生较大影响.应用SkyrmeHartree—Fock模型对镜像原子核结合能差的研究表明,通过在Skyrme力参数中于对称能相关的χ3项中引入一个与质子中子相互作用中对称性破缺有关的参数,可以解决镜像核结合能差在理论计算和实验值之间存在的系统性差异,使理论值与实验值更好地符合.为了计算原子核高K同核异能态的性质,我对原有程序进行了改进,实现了组态限制的SHF模型计算,得到了高K同核异能态的一些性质,包括形变,核子密度分布,电荷半径等.对A~180区原子核的计算结果合理地解释了在实验中观测到178Hf的Kπ=8-和Kπ=16+同核异能态中电荷半径的反常减小.   推转壳模型在研究原子核形变中的应用,应用推转壳模型可以对原子核集体转动进行研究.对丰中子核区原子核的计算表明,Si,S和Ar同位素的基态形状随中子数增加发生变化.应用推转壳模型计算发现,随推转频率增加,这些原子核的集体转动激发态中会出现更丰富的形状变化.在准粒子激发态中,由于未成对核子的形状极化作用,原子核可能形成更加稳定的具有更大形变的激发态.应用推转壳模型,我对Z>100超重原子核形变和转动惯量进行了计算,结果表明,在这一区域,原子核存在较稳定的长椭球形变.我计算得到的第二类转动惯量与实验数据一致,并预言了254No在更高激发态中可能会发生的粒子顺排.对质子滴线附近质子发射核的计算得到了奇质子核素中未配对质子的组态.确定对这些未配对质子的组态有助于对质子发射现象的研究.应用组态限制方法,我在基态近球形的Cd和Sn同位素中找到了一些具有较长寿命的准粒子激发态.这些准粒子激发态具有相对稳定的形变.核子对相互作用强度对原子核形变的影响在这一区域表现得非常明显,通过拟合奇偶质量差得到的对相互作用强度可以给出原子核形变,并得到与实验一致的准粒子激发能.
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