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推转壳模型下粒子数守恒方法对丰中子原子核的研究

2020-12-08阅读(480)

推转壳模型下粒子数守恒方法对丰中子原子核的研究

论文摘要

近些年来,随着放射性核束探测装置在原子核实验中的广泛应用,使得人们对远离β稳定线的丰中子核结构的研究变得可能。目前,实验上已经观测到了一些稀土区丰中子核的转动带。实验数据显示这个核区的原子核都具有稳定的形变,研究这些核的低激发转动谱可以揭示其组态结构、壳层结构以及稳定性等诸多信息,一方面对现有的理论模型进行检验,另一方面有助于深入认识稀土区丰中子核的性质。本文使用推转壳模型下处理对力的粒子数守恒方法（PNC-CSM）系统的研究了稀土区丰中子奇A核的转动带性质。PNC-CSM方法的单粒子部分采用的是Nilsson哈密顿量。传统的Nilsson参数（κ,μ）是通过拟合稀土区和锕系区β稳定线附近核素的单粒子能级得到的,然而用这组参数来计算稀土区丰中子核的单粒子能级时,与实验值的偏差很大,单粒子能级顺序在一些原子核中也与实验不符。我们通过拟合N100丰中子核区附近奇A核的单粒子能级,提出了一组角动量依赖的Nilsson参数（κ,μ）。我们使用这组新Nilsson参数计算得到的N100丰中子奇A核的一准中子带的带头能量与实验值的均方根偏差为320 keV,与传统的Nilsson参数计算的结果（均方根偏差为667.8keV）比较,新参数得到的计算结果有了很大的改进。通过分析转动带中费米面附近各条Nilsson单粒子能级以及各条轨道对角动量顺排的贡献随推转频率的变化趋势,清楚地解释了原子核转动带产生上弯的原因:主要是来自中子轨道的贡献使转动惯量产生上弯。另外,本文还计算了部分Hf同位素核带首转动惯量的相对奇偶差δJ/J,很好地重现了实验上原子核带首转动惯量奇偶差存在涨落的现象。即δJ/J灵敏依赖奇N核中被堵塞的Nilsson能级所在的位置,当被堵塞的是高j低Ω的闯入轨道或位置很靠近费米面时,δJ/J很大。目前实验上获得的稀土区奇质子核的实验数据很少。在最近,实验上观测到了奇质子核163Eu的转动带,我们应用PNC-CSM方法对这些核做了详细的研究,计算结果能够很好的符合实验数据（如果是用上面新的参数得到的结果就更好）。结果表明ε6比无ε6计算结果更符合实验值。ε6在163Eu的核结构中有着重要作用。我们通过计算指定964（1）keV 13/2-同核异能态的组态为ν7/2+[633]?ν1/2-[521]?π5/2+[413]。另外我们还计算了它的对能隙,对能隙随着推转频率的增加而缓慢降低,但减小幅度很小。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 丰中子核结构研究的重要意义
  •   1.3 原子核的形状描述
  •   1.4 丰中子核的能谱性质
  •   1.5 实验研究进展
  •   1.6 理论模型及丰中子核研究现状
  •     1.6.1 形变的Hartree Fock模型
  •     1.6.2 单壳渐进Nilsson模型
  •     1.6.3 Nilsson+BCS模型
  •     1.6.4 相对论平均场模型
  •     1.6.5 投影壳模型
  •     1.6.6 推转壳模型
  •   1.7 本文的选题依据和论文结构
  • 第二章 推转壳模型下的粒子数守恒方法
  •   2.1 多粒子组态截断方案
  •   2.2 推转壳模型的哈密顿量
  •   2.3 推转壳模型哈密顿量本征值的PNC求解
  •     2.3.1 Nilsson单粒子能级
  •     2.3.2 推转单粒子态
  •     2.3.3 推转多粒子组态
  •     2.3.4 对力的处理
  •   2.4 转动惯量的计算
  • 第三章 丰中子原子核单粒子性质
  •   3.1 传统Nilsson参数计算的不足之处
  •   3.2 数值计算细节
  •   3.3 结果和讨论
  •     3.3.1 推转Nilsson单粒子能级
  •     3.3.2 一准粒子带首能量
  • 第四章 丰中子核集体转动性质的微观描述
  •   4.1 轴对称原子核转动谱的实验描述
  •   4.2 丰中子核转动带的微观描述
  • 163Eu的研究'>第五章 奇质子核163Eu的研究
  •   5.1 数值计算细节
  •   5.2 结果和讨论
  •     5.2.1 推转Nilsson能级
  •     5.2.2 带首能量
  •     5.2.3 转动带微观描述
  •     5.2.4 对能隙
  • 第六章 总结和展望
  •   6.1 总结
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A PNC-CSM计算丰中子核详细数值
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 陈泽龙

    导师: 贺晓涛

    关键词: 推转壳模型,粒子数守恒方法,丰中子核,转动带,参数

    来源: 南京航空航天大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 物理学,核科学技术

    单位: 南京航空航天大学

    分类号: O571

    DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.001684

    总页数: 68

    文件大小: 6149K

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