环形与气泡原子核的基态与激发态研究

发布时间：2020-03-21 20:57

【摘要】：原子核在人们的印象中是一种类似球形的结构,但最早由Wheeler提出,在合适的条件下,原子核将会出现很奇异的形状,例如环形结构,但环形结构会存在着各种不稳定的因素,于是该结构能否稳定存在就需要进一步的研究。本文选取了轻核区域内的还有中等质量区域的原子核作为主要研究对象,基于能量密度泛函理论,对不同条件下原子核进行自洽的能量进行计算,主要是约束四极矩Q_(20)的Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)能量计算,以及约束四极矩Q_(20)的推转的Skyrme-Hartree-Fock能量计算。根据具体计算,随着Q_(20)的变化,输出原子核的密度分布,我们发现Q_(20)超过某一值的时候,的确发现密度的分布为一环形,但是并不能稳定存在,即放开Q_(20)的约束,原子核密度分布有返回球形的趋势,但对原子核进行推转计算,发现一些沿z轴高自旋的原子核理论上能稳定存在于某一态上。再对环形核的一些具体能量的研究,发现了环形核的一些性质与球形核大不相同,环形核由于处于激发态,通常储存着非常大的能量,当衰变到基态的时候,将释放出来巨大的能量,在未来有可能作为一个能量源,目前实验上通过~(28)Si轰击靶核~(12)C已经发现~(28)Si的确出现了预言的理论值,因此对环形核的研究具有着非常现实意义。气泡形原子核是一种核中心的核物质密度低于原子核外围密度的原子核,与环形核不同的是气泡原子核中心还存在着一部分核物质,目前人们认为出现这种现象的原因是s轨道核子的缺失,或者在超重核区域库伦作用产生的排斥的影响,目前实验上对于~(34)Si研究的确发现由于2s_(1/2)轨道核子的缺失导致了质子的密度出现气泡的现象。气泡形原子核相当于一个不完全的环形密度分布,因此研究方法类似于环形核的研究,主要研究不同的能量项例如库伦,自旋轨道,对效应等对这个气泡效应的影响。
【图文】：

示意图,原子核结构,环形,示意图

于球形不大的轴对称椭球。现在人们普遍认为原子核是球形或者椭球形结构，但是 Wheeler 提出在合适的条件下，原子核可能会呈现一环形，即核物质将会聚集在核结构的外围，如图1-1，在原子核中心位置的核物质密度为 0，直观的想法是类似一个面包圈的结构，但是在这种假定的合适的条件下，原子核会处于激发态，能量角动量都会很高，因此可能会处于一个很不稳定的状态，所以环形核的获取将会是很困难的，对于环形核的研究也将会是很漫长的。目前，当原子核沿某一轴处于某些合适的角动量的时候，在轻核区域[2 4]与超重核区域[5 10]，通过理论的计算，并且输出原子核的密度分布

示意图,原子核,密度分布,气泡

[11]类似于环形核，如果原子核中心的核物质并未全部消失，而是低于原子核结构的外围，密度分布如图1-2所示，相当于一个不完全的环形原子核，，那么原子核将- 1 -
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O571

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