A-130区Xe核三轴形变的投影壳模型描述

发布时间：2020-08-23 18:45

【摘要】：本文首先介绍了三轴原子核研究现状及其相关有趣的物理问题。随着实验技术的发展以及理论模型的不断深入,人们对原子核形状有了越来越全面的了解。目前很多有趣的原子核结构问题都与三轴形变有关。比如,三轴形变带,手征二重带,原子核的摇摆运动,甚至在超重原子核结构研究中,三轴超形变也有可能具有很重要的影响。本文简要介绍了描述原子核能谱的常用的理论模型,推转壳模型和传统壳模型,并讨论了它们各自的优缺点,阐明了更准确合理的描述三轴形变原子核,需要一套比较完善的理论方法。本文采用了三轴投影壳模型的理论,该方法克服了推转壳模型及传统壳模型所具有的缺点,它是一种完全量子化理论的,它对高速转动核态的描述是量子力学描述,而推转壳模型的半经典的。比如,在推转壳模型框架下,角动量不再是好量子数,因此计算结果不能与实验转动能谱直接比较,除此之外,该摸型中原子核绕着某个转动轴转动的假设也是不全面的。尤其在研究三轴形变核时,原子核作为量子体系,其转动取向非常复杂,对这类核也就无法定义一个固定转轴。而传统壳模型采用球形基,原则上,一切核物理问题都可以用传统壳模型解决,但是这种模型对于轻核的处理是有效的,而对于变形重核就显得无能为力了。对比之下,投影壳模型是一种完全量子化理论。该模型采用破坏体系对称性的内禀基,然后将其对称性用投影方法恢复过来,其优点是对组态空间的截断非常有效。该模型不仅可以将复杂的问题简单化,还可以与实验值直接进行比较,并得到了广泛的应用。引入三轴形变后,投影壳模型将发展成为三轴投影壳模型。本文将把三轴投影壳模型理论应用到A-130质量区,系统的研究了A-130区Xe核同位素中子数从N=68到N=74偶偶核的转动带结构。当0??29时,人们的计算不仅能很好地再现了实验的基带及其?带,在组态混合情况下,也很好地再现了实验的Yrast带。根据A-130区原子核的特点,人们还对这些Xe核同位素的Yrast带结构进行了分析,得到在Xe原子核中h11/2轨道上两个中子比两个质子首先破对。最后,本文讨论并展望了三轴投影壳模型方法广阔的应用前景。
【学位授予单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O571
【图文】：

多极形变,四极,节点量,能量本征值

图 1-1 原子核的四极+多极形变是通过(1.1)式得出。图中形状的 2=0.6， 2 =0.35（ 0）， 3 =0.35， 4 =0.2（取自文献[11]）最根本的原因是壳效应。壳效应模型设核子在纯谐振子势中运动，其哈密顿量为 23322221122121pxxxmh ，（1.6）则其能量本征值为 3112321,, kkennnn ， (1.7)上式中出现的kn 和k 分别表示为节点量子数和谐振子频率。如果原子核形状为一个形则这里用形变参数2 和表示： 32cos32102 kk， (1.8)

多极形变,四极,三轴形变参数,体积守恒

图 1-2 由(1.5)式决定的原子核的四极+多极形变。所有形状的 a20= 0.6，a2 = 0.35（ 0），a3 = 0.2，a4 = 0.2（取自文献[11]）其中，2 是四极形变参数，是三轴形变参数。利用原子核体积守恒条123 b c ，把 X,Y,Z 长半轴分别取为 a,b,c[12]，则可以得到 abacbcbcacabbcac 29227222 (1.9) ababcba2/3 arctan(1.10)且 122cos3sin3 a Rf 122cos3sin3 b Rf 1232cos c Rf (1.11)

三轴,对称性,二重带,空穴态

射对称原子核的离散对称性。图中 s,I,l 分别表示短，中，长主轴。（变的0 30和中轴 i 转动惯量最大时，引导集体转动方向，动量中子空穴态，质子态和中子空穴态的角动量分别指向短以最大程度重叠时，则满足了手征二重带形成的条件。后来奇奇核中于 2001 年，中子数分别为 N=73,N=75，这一发现使沿课题。目前，在 ~130核区，已有约 15 个核素发现了手Nd35的研究却引起了人们对手征二重带的理论和实验研究进者的共同努力。

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