论文部分内容阅读
原子核是由质子和中子构成的复杂量子多体系统。在该系统中,四大基本相互作用交织在一起,使得对其研究变得十分复杂.长期以来,人们已经认识到质子-中子相互作用对原子核结构,如单粒子能级、形变等性质有重要作用.因此,对质子-中子相互作用的研究是核物理研究中的一个重要课题. “Ra(镭)puzzle”是原子核质子-中子(p-n)相互作用研究中的一个有趣的问题.它指镭同位素链中的价质子中子相互作用强度δνpn在N=135附近,与其它同位素链相比,有一个奇异的增强。质子数Z~88,中子数N~134普遍被认为是强八极关联存在的区域,因此“Ra puzzle”自然而然地被认为与八极形变相关.然而,迄今为止,尚未有自洽的理论计算明确地论证这一点. 本论文基于双中心谐振子基,利用包含反射不对称自由度的相对论介子交换模型,采用零程点耦合相互作用,发展了包括反射不对称的相对论点耦合模型(RAS-RMF-PC).利用这一新发展的模型,对p-n相互作用的“Ra puzzle”进行了具体的研究。首先利用新发展的RAS-RMF-PC模型,采用PC-PKl参数组,计算了210-229Ra和208-2277Rn的位能曲面。在这两条同位索链中,在一些原子核中发现了有意思的形状共存现象:即一些原子核中存在长椭与扁椭的形状共存,另外一些则存在四极形变与八极形变的形状共存.根据位能曲面的全局极小可以得到镭和氡同位素链的基态性质。在镭同位素链中,210-219Ra的基态处于四极形变(β2<0.1),从220Ra开始,220-229Ra的基态具有八极形变.在氡同位素链中,基态经历了近球形→八极形变→长椭形变的变化.根据镭和氡同位素链的基态结合能的二重差分,可以提取镭同位素链211-229Ra的δνpn值,并将之与实验结果、反射对称的轴对称的和三轴形变的相对论点耦合模型的计算结果以及HBF-17质量表的结果比较.结果表明三轴形变和对关联不会导致在N=135附近镭奇A核的δνpn的明显增强。而引入八极形变可以给出N=135附近的峰值.从而验证了“Ra puzzle”是由八极形变导致的这一推测。 论文进一步从单粒子能级结构和轨道成分出发,微观地研究了镭和氡同位素链中八极形变的演化.在基态八极形变比较大的原子核220-225Ra和222-223Rn的单粒子能级结构中,发现了比较显著的N=132和Z=88的能隙.而且,在这些原子核的中子费米面附近的单粒子轨道的主要成分中,可以找到N~134处的八极关联轨道对.在220-224Ra的质子费米面附近的单粒子轨道的主要成分中,可以找到Z~88处的八极关联轨道对.但对于222-223Rn,在其质子的单粒子轨道的前六个主要成分中未能找到八极关联轨道对.说明222-223Rn基态的八极形变主要是由中子轨道驱动的.