高精度允许贝塔衰变能谱的计算

发布时间：2020-08-15 06:59

【摘要】：β衰变作为核物理的基本现象有着很高的研究价值,对其实验结果的研究发现了中微子这一新粒子以及弱相互作用和宇称不对称等理论成就,其能谱的实验和理论研究一直是国内外研究的热点。在对比大亚湾实验与理论的中微子能谱时,出现了理论预测的能谱高于实验值的情况,即所谓的反应堆中微子异常~([1]),这需要我们进一步的改进能谱计算,以满足对应的实验精度要求。本文使用了高精度数值计算方法对多个不同中心势场下粒子的径向波函数进行计算,数值计算了β衰变的费米函数,得到了对应的允许β衰变能谱。通过对比不同势场下的电子能谱,我们研究了原子核尺寸效应对β衰变能谱的影响。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571.322
【图文】：

1.1 半圆形磁谱仪工作原理，S 为带电粒子入射口射方向为垂直向上，曲线为带电粒子的运动轨迹示的是右边黑色的长方形，其为带电粒子接收装带电粒子在磁场中的运动规律设计的。图 1.1 为 为带电粒子入射源，曲线为带电粒子的偏转轨道其为带电粒子接收装置。在 S 和 R 的上方垂直于 B，若被测量的带电粒子所带电荷为 q，质量为所受的力为 Bqv，根据牛顿第二定律，则有 接收装置上的位置到 S 长度的二分之一，也就是子的动量 p 运动速度接近光速，所以不能简单用牛顿定律来据相对论，运动的电子的总能量 E 与其动量 p 有

图 1.2 β 能谱示意图.2 所示的是实验测得的β能谱的一般情况，如图可见，电子的布的，能谱的起点不是 0，存在一个终点 ，这一点所示的能有的最大能量，在起点和终点之间有一个极大值点，这一点电]。第二节 β衰变的费米理论4 年恩利克·费米提出了关于β衰变的费米理论[18]。这一理论出光子的过程，将中子和质子看作核子的不同状态，当核子发当于核子从中子态跃迁到了质子态，β粒子和中微子是跃迁过一开始并不存在于核内[2]。文献[10]提供的描述，在没有任何形状修正，采取自然-电子质的条件下，β衰变的强度 可以表示为下式

图 2.1  原子核电荷体密度 ( )随坐标 r 的分布图 2.1 所示的是  原子核电荷体密度 ( )随坐标 r 的分布，纵坐标是度，量纲为( )①，横坐标为空间坐标 r，量纲为( )，.1) 定义的  的原子核半径。可以看到，在小于原子核半径 R 的时候的电荷体密度保持不变，在大于等于 R 点的空间范围等于 0。接下来求均匀分布下的静电势函数 V(r)。设 为空间一点到球心的距离，Q 为以这个距离为半径的球所包含的总电电场强度， 为电势，则有 时 纲中的 是库仑常数， 为电子质量， 是约化普朗克常数， 为光速，详见附录 C。

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本文编号：2793777