Skyrme能量密度泛函研究超核的巨共振性质

发布时间：2020-04-05 07:56

【摘要】：本文扩展了Skyrme Hartree-Fock(SHF)和无规则相位近似法(RPA)的理论框架使之可以应用于超核性质的计算,采用Skyrme能量密度泛函自洽地计算了超核的多极巨共振性质。在计算超核的基态性质和激发态性质时,核子-超子、超子-超子的相互作用采用与核子-核子相互作用相同形式的Skyrme相互作用。计算中我们用的核子-核子相互作用参数是SGⅡ,核子-超子相互作用参数是Yamamoto提出的No.5,超子-超子相互作用参数为S∧∧AA1。我们系统地研究了双∧超核的多极共振,包括∧∧18O,∧∧42Ca,∧∧92Zr,∧∧122Sn,∧∧210Pb并与对应的普通原子核的结果相比较以提取超子有效相互作用。首先,我们计算了∧∧42Ca,∧∧210Pb的同位旋标量巨单极共振以及包含超子的核物质状态方程,对于超核发现单极共振的响应方程中心能量大约有0.5MeV的增加,通过分析发现增加的能量一部分来自平均场的贡献,另一部分来自超子-核子以及超子-超子剩余相互作用,他们起到微弱的排斥效应;相应地计算得到的超核的有效不可压缩系数变大,这一结果在对核物质性质的计算中得到验证。进而我们计算了超核的同位旋矢量巨偶极共振以及同位旋标量四极和八极共振,同标量单极共振类似,发现在这些巨共振模式中响应方程向高能区移动,移动程度与多极数以及核子数有关。对于轻原子核,中心能量的增加主要来自平均场计算,超子剩余相互作用贡献相对比较小,而在重核中,中心能量的改变主要来自超子的剩余相互作用。超子对跃迁密度的影响比较复杂,与能量有关,各极之间的影响也不相同。另外,相比于普通原子核的响应函数分布,发现超核的偶共振在低能量处出现新的强度分布,我们认为是一种新的激发模式,这种激发模式类似于丰质子或者丰中子原子核中出现的软模式偶极共振,通过对RPA振幅的讨论发现其主要是来自超子的粒子-空穴组态的贡献,因此可以认为是超子相对于核芯的相对运动。进而另外,我们采用SHF+QRPA方法对17,18Ne的同位旋矢量巨偶极共振做了研究系统研究,发现响应函数在能量1OMeV附近会有软模式的共振强度出现,这主要是由于质子与核芯相对运动引起的,通过对QRPA跃迁振幅的讨论发现这种软模式共振更像单粒子共振而不是集体共振态。
【图文】：

４．２．１超核的单极激发逡逑同位旋标量单极共振的特征是：Ｌ邋＝邋０，（Ａｒ邋＝邋０，ＡＳ邋＝邋０），自旋和宇称为逡逑尸＝0＋。以ＡＡ４２Ｃａ和ＡＡ２１ＧＰｂ为例，，图４－１展示了它们的同位旋标量单极共振的逡逑强度分布，这些强度分布是用Ｌｏｒｅｎｔｚｉａｎ函数展开后的结果，洛仑兹宽度逡逑Ｔ邋＝邋＼ＭｅＶ逡逑■卞加，々（卜工％逦（４－Ｄ逡逑图中黑实线和红虚线分别表示普通原子核和超核的同位旋标量巨单极共振响应逡逑方程。结果表明，和普通原子核响应方程相比，超核单极共振的响应方程超着逡逑能量高的地方移动

ｒＡ邋＝邋３ｐＡｇＡ邋／５，费米动能为‘邋＝（３冗２邋ｙｃｖ／２）ｌ／３邋和卜Ａ邋＝邋（３；ｒ２ｐＡ邋广。逡逑为了验证有效不可压缩系数的增加是否真的能反映无限核物质的性质，我逡逑们在ＡＡ４２Ｃａ和ＡＡ２１ＧＰｂ中做了验证。图４－２中实线和虚线分别展示的是ｘＡ＝０和逡逑ｘＡ邋＝２／３时的结果，这里我们可以假设中子和质子的密度相同。从图中可以看逡逑出有超子存在时，超核物质的饱和密度比普通核物质的饱和密度有所增加。在逡逑４０Ｃａ邋中邋ｘ＇＝０，ｐ0邋＝邋０．１５８片Ｔ１；对应于ＡＡ４２Ｃａ邋中的邋ｊｃａ＝２／４２，逡逑在邋２０８Ｐｂ邋中邋ｘＡ邋＝邋０，ｐ。＝邋０．１５８４／ｗＴ１；对应于ＡＡ２１ＱＰｂ邋中的邋ｘＡ邋＝邋２／２１０邋处为逡逑对无限核物质，它的不可压缩系数为：逡逑Ｋ＾［ｄ＾ｍ逦（４－７）逡逑Ｖ邋ｄＰ邋ｉ－ｎ逡逑即是疋／Ｊ在ｐ邋＝邋ｐ。附近变化曲线的斜率，它表示核物质反抗上述密度变化的逡逑难易程度即硬度。把公式（４－６）代入（４－７）可求得无限核物质饱和点处的不可压缩逡逑系数。计算的结果我们在图中已经标明了，ｘＡ增加有效不可压缩性增加，与在逡逑有限核中有效不可压缩性增加是一致的。这个观察结果符合文献［９８］中的结果
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571

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本文编号：2614755