Hf同位素及沿β稳定线原子核结构性质研究

发布时间：2020-04-29 10:02

【摘要】：本论文的主要工作是在宏观-微观模型下基于对能-形变自治的Woods-Saxon-Strutinsky计算方法(如total-Routhian-surface计算方法)研究Hf同位素晕态性质以及沿刀稳定线核结构的性质。主要内容包括两部分:一、研究了 Hf偶偶核同位素链下的晕态性质,主要包括四极形变β2、转动惯量以及集体运动模式;二、从β稳定线入手,研究了位于β稳定线上的偶偶核的结构性质。Hf同位素偶偶核晕态结构性质:质量范围在150≤A≤190区域的原子核具有典型集体转动性质。首先,我们根据表征原子核集体性质的经验公式,如R4/2和P因子研究了 Hf偶偶核同位素,发现大多数Hf同位素具有良好的转动性质,这为我们研究晕态下的转动惯量以及不同集体运动模式提供了可能。其次,我们考察了不同Woods-Saxon势参数对四极形变值的影响,结果发现形变参数在一定程度上是具有模型依赖性的。通过表征原子核形状及软硬度演化的形变势能曲线,我们分析了随推转频率增加的Hf同位素原子核形变软硬的变化过程。另外,通过分析Hf同位素转动惯量以及顺排角动量得知,我们发现部分偶偶核中大的回弯可能源自原子核的形状变化而不是质子与中子对的同时顺排,并以176,178,180Hf三个核为例在不同组态上进行了较为详细的分析与研究。最后,以这一同位素为例,我们考虑了一阶转动-振动耦合效应并拓展了原来的E-GOS曲线,相对于之前发展的centipedelike E-GOS曲线,新的E-GOS曲线能更好的描述实验现象。沿β稳定线核结构性质研究:由于β稳定线上的核不容易发生β衰变,相对稳定,这可以帮助我们预测实验上尚未发现的核。我们根据半经验公式再现了β稳定线,并分析了位于好稳定线上的质子数2≤Z≤118(共59个偶偶核)的核结构性质。P因子与原子核的集体性密切相关,β稳定线在近超重核区穿越了一个大的P因子“峰”。四极形变理论值与实验值的对比可知,在质量较轻区域四极形变与实验值的对比相差较大,但对于中重质量区的核子来说其比值符合的相当好,体现出在中重核区的模型优势。我们还给出了以位于β稳定线上的核为基准的50≤Z≤118偶偶核同位素的半衰期,同时也重点以β稳定线与双质子、双中子分离能相结合来研究原子核的变化规律,发现稳定线两侧的双核子分离能有线性规律,并拟合出一个稳定性依赖的经验的描述分离能的公式。
【图文】：

原子核,形状参数,形变

逡逑Ｋ邋—邋２逡逑图２．１四极形变下原子核的形状⑴。逡逑在此我们可以得到ａ２（）和ａ２２。即逡逑ａｉｏ邋＝邋＾ｃ0ｓ７邋ｊ逦（２．１１）逡逑。逦《２２＝古邋Ａｉｎ／逡逑r2表示原子核轴对称形变参量，７表征偏离轴对称的形变参量。由Ｌｕｎｄ逡逑ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ邋［２２］入手，如图２．２所示。并且通过关系，逡逑Ｘ邋＝邋ｙ０２ＣＯＳ（／邋＋邋３0Ｄ）逡逑７邋＝邋４ｓｉｎ（／＋３0－）逦（２．１２）逡逑将直角坐标平面代替极坐标平面来表示势能面计算。如图２．２所示，／？方向的线逡逑的长短表示值的大小，这里的表示四极形变，常用来描述原子核形变程度。逡逑同样的，用／的大小来区分原子核的长椭和扁椭形状，从图中我们看到Ｘ形变的逡逑范围为—１２０。＜，＜６０°，分为三大区域：一１２０°＜，＜－６０＇邋－６０°＜；＾＜０°邋和逡逑０。＜７＜６０。。当７邋＝邋－１２０°和0°时原子核为长椭形状，而Ｐ＿６０°和６０°表示原子核逡逑为扁椭形状。0°和－６０°表示集体转动

等高线图,同位素链,偶偶核,经验值

逑强的集体性质。在原子核质量表中，，所有具有相应性质的偶偶核都可以通过前面逡逑对及４／２的讨论得出。在图３．１（ｂ）中我们给出了质子数在５０￣８２，中子数为８２￣１２６逡逑的偶偶核的及４／２的等高线图，从中我们可以看到相当有规律的分布情况。图３．１（ｃ）逡逑给出了同位素链的ｉ５因子值，其中标注出了外＝１０的Ｈｆ同位素，正如预期的那逡逑样，Ｗ＝１０４是中子半壳的位置，此时价核子数目最多，Ｐ因子值最大，核也最稳逡逑定。实际上，图３．１（ａ）中的及４／２的值接近３．３时，也在７Ｖ＝１０４半壳位置，表明可逡逑能具有最大的稳定性。除了三个比较轻的核１５６＿＾Ｈｆ，剩下的核的Ｐ因子值都大逡逑于４，说明一系列的形变。然而值得注意的是，Ｐ邋＝邋５．５而不是经验值４－５，可以逡逑简单理解为Ｐ因子临界值是因为质子中子相互作用或者可能的对相互作用。当逡逑然，质子－中子相互作用与对相互作用在将来对不同原子核同位素链的研宄是有逡逑意义的。逡逑正如上面提到的那些
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571

【参考文献】