丰中子核Ru和缺中子核Ba的偶偶核同位素投影壳模型研究

摘要

原子核是物质结构组成的一个重要层次，对其结构和性质的研究显得尤为重要，但由于原子核本身属于复杂的量子多体体系，从微观层次上很难对其结构特征精确求解，所以只能只能依靠近似处理的办法对原子核进行描述，对此提出了各种唯象模型来解释并预言一些核结构特性相关实验现象。在这些核结构模型当中，投影壳模型是目前比较成功的模型之一，应用比较广泛，并被逐渐推广完善。
　　目前对原子核的研究中，A～100过渡区核及A～130稀土区过渡核是研究的热点问题，前者属于包含Z=38，40的大形变区经由三轴形变向Z=50的球形壳层的过渡区，核结构特性丰富而复杂。后者集中了大量高自旋态研究的前沿问题，如高自旋态下的形状驱动效应一直是人们关注的重点，理论预言，该区核具有γ软性，高j准粒子的闯入轨道对核的形状影响明显，使核可能的长椭球形变及扁椭球形变能沿核链或随自旋加快而相互转变，甚至出现所谓形状共存。本文利用投影壳模型对两个核区的丰中子核108,110,112Ru及缺中子核126,128,130Ba偶偶核同位素进行了研究，计算结果表明Ru同位素核可能具有长椭球形变，且随中子数增加，形变值不大，只是112Ru核的转动惯量图显示其随自旋加快形变具有一定软特征，与实验数据相符合，也同时预示了其他理论所预言的这三个同位素核随中子数增加形变可能由明显长椭球形向明显三轴形变转变的特征。并解释了实验上观测到的三个核晕带转动惯量发生的回弯现象，其实质是2准中子带与基带的带交叉，也即h11/2轨道中子对顺排角动量所致，以及后两个同位素核发生的第二回弯现象属于一对g9/2质子顺排角动量所致。同样，对Ba同位素核的计算结果表明，此三个核可能具有长椭球形变，且形变值随中子数增加而减小，或说由长椭球形向三轴形变转变的趋势，这一点也可以通过理论和实验得到的晕带转动惯量的变化特征推测出来，即130Ba具有一定的三轴软特性，这种结果与其他一些理论预言结果一致。同时解释了实验观测到的三个核的晕带回弯现象可能由一对h11/2质子顺排角动量所致。本文验证了投影壳模型对丰中子核108,110,112Ru及缺中子核126,128,130Ba同位素核的适用性，同时展现了该模型对原子核结构特性的强的预言能力。

目录

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摘要

第一章 原子核结构与原子核模型

1．1 原子核结构与原子核模型

1．2 变形壳模型

1．3 投影壳模型

第二章 投影壳模型理论

2．1 形变准粒子基

2．1．1 形变Nilsson单粒子态

2．1．2 对力的处理

2．2 角动量投影算符

2．3 投影壳模型的数学框架

2．4 哈密顿量的选择

第三章 丰中子核Ru偶偶核同位素研究

3．1 108Ru核能谱研究

3．1．1 108Ru晕带能级

3．1．2 转动惯量

3．1．3 能带图及讨论

3．2 110Ru核能谱研究

3．2．1 110Ru晕带能级

3．2．2 转动惯量

3．2．3 110Ru能带图及讨论

3．3 112Ru核能谱研究

3．3．1 112Ru晕带能级

3．3．2 转动惯量

3．3．3 112Ru能带图、及讨论

第四章 缺中子核Ba偶偶核同位素研究

4．1 126Ba核能谱研究

4．1．1 126Ba晕带能级

4．1．2 转动惯量

4．1．3 126Ba能带图及讨论

4．2 128Ba核能谱研究

4．2．1 128Ba晕带能级

4．2．2 转动惯量

4．2．3 128Ba能带图及讨论

4．3 130Ba核能谱研究

4．3．1 130Ba晕带能级

4．3．2 转动惯量

4．3．3 130Ba能带图及讨论

第五章 总结和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文