Fe和Ni丰质子同位素中同位旋矢量巨偶极共振
发布时间：2021-10-31 15:30
以完全自洽的方法系统地研究了Fe和Ni的丰质子同位素中同位旋矢量巨偶极共振（IVGDR）,并且使用Skyrme Hartree-Fock加上Bardeen-Cooper-Schrieffer （BCS）近似的方法来计算基态的性质。采用准粒子无规则相位近似法（QRPA）研究丰质子核中偶极激发态的性质,同时在计算中考虑了SLy5 Skyrme相互作用和密度依赖配对作用。除了巨偶极共振（GDR）之外,还在能量低于10 MeV的区域中发现了矮偶极共振（PDR）,接近质子滴线的核子的能量加权求和规则约占经典的TRK求和规则的3%左右,并且随着各同位素链上质量数的增加,其值呈递减趋势。通过偶极激发强度和质子、中子的跃迁密度可以看出这一低能状态是典型的具有等同位旋标量性质的矮偶极共振状态。分析给定低能状态下质子和中子2qp构型的准粒子无规位相变化（QRPA）振幅,发现只有一两个质子构型做出主要贡献,它们对总QRPA振幅贡献约为99%,这种情况也表现出矮偶极共振（PDR）的集体性并不强。
【文章来源】：沈阳师范大学学报(自然科学版). 2020,38(02)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
46,48,50Ni的44,46,48FePDR态和GDR态的质子、中子跃迁密度分布
表1 Fe和Ni丰质子同位素元素基态性质的计算结果,包括总结和能EB,质子与中子的费米能(λn,λp), 单位为MeV质子和中子的均方根半径(rn,rp),以及电荷半径(rc)。单位为fmTable 1 The calculated ground-state properties of proton-rich Fe and Ni isotopes: the total binding energies, neutronand proton Fermi energies(λn,λp), neutron and proton rms radii(rn,rp) and charge radii(rc). The units of various energies and radiiare in MeV and fm EB λn λp rn rp rc 44Fe 319.08 -20.55 2.06 3.357 3.737 3.821 46Fe 356.18(350.34) -17.97 0.21 3.414 3.675 3.760 48Fe 390.301(385.49) -16.16 -1.56 3.489 3.667 3.752 50Fe 420.23(417.7) -14.77 -3.31 3.547 3.659 3.744 46Ni 310.77 -22.572 2.63 0.337 3.712 3.796 48Ni 352.80(349.05) -19.827 1.31 3.428 3.705 3.789 50Ni 389.82(386.55) -17.927 -0.17 3.498 3.698 3.782 52Ni 423.48(421.25) -16.540 -1.65 3.555 3.696 3.780为了得到Fe和Ni的丰质子同位素的偶极子激发,需要求解基于Skyrme HF+BCS基态的QRPA方程。对此采用无限深球面势阱的方法来求解Skyrme HF+BCS,势阱的半径为16fm。在球形深势阱坐标空间中解决完HF+BCS方程后,又建立了偶极子激发的双准粒子空间构型用以解决QRPA矩阵方程。本文使用Sly5相互作用以完全自洽的方式进行QRPA的计算[17],并没有对剩余相互作用进行近似处理,因为计算中使用的所有项与基态计算中使用的相同,剩余相互作用的具体细节可在文献[13]中查看。
表2 QRPA计算中Fe和Ni的丰质子同位素的有无能量加权求和规则m1,m0,单位分别为(e2fmMeV)与(e2fm), 最后一列为经典TRK求和规则的值,单位为(e2fmMeV)Table 2 The energy (non-energy) weighted momentm0m1of dipole strengths in proton-rich Fe and Ni isotopes in the QRPA calculations. The units are e2fmMeV and e2fm. The values in the last column are obtained from the classical TRK dipolesum rule. The units are e2fmMeV 0≤E≤10 0<E≤10 STRK m0 m1 m0 m1 44Fe 0.920 6.145 9.894 172.525 158.48 46Fe 0.256 2.169 10.682 188.214 168.43 48Fe 0.028 0.276 11.226 198.100 177.56 50Fe 0 0 11.668 209.159 185.95 46Ni 0.491 3.904 9.999 173.910 163.25 48Ni 0.231 1.915 10.871 190.661 173.83 50Ni 0.080 0.673 11.378 200.152 183.57 52Ni 0 0 11.927 211.589 192.55计算所得到的PDR(能量小于10 MeV或者在10 MeV附近)和GDR(能量大于15 MeV)的质子中子的跃迁密度分别如图所示图3,从PDR的图中可以看出,在核内部质子中子的跃迁密度是同向的,而在核的表皮处则主要是质子振动,这是典型的丰质子核中的矮共振现象,同时也表明了这个PDR具有同位旋标量的特性。类似的性质已经在一些丰中子核的研究中被发现了[19-23]。而GDR的中子质子的跃迁密度是反相位的。这是典型的同位旋矢量巨偶极共振的形式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pygmy and Giant Dipole Resonances in Proton-Rich Nuclei 17,18Ne[J]. 吕红,张时声,张振华,吴玉倩,曹李刚. Chinese Physics Letters. 2017(08)
本文编号：3468390
【文章来源】：沈阳师范大学学报(自然科学版). 2020,38(02)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
46,48,50Ni的44,46,48FePDR态和GDR态的质子、中子跃迁密度分布
表1 Fe和Ni丰质子同位素元素基态性质的计算结果,包括总结和能EB,质子与中子的费米能(λn,λp), 单位为MeV质子和中子的均方根半径(rn,rp),以及电荷半径(rc)。单位为fmTable 1 The calculated ground-state properties of proton-rich Fe and Ni isotopes: the total binding energies, neutronand proton Fermi energies(λn,λp), neutron and proton rms radii(rn,rp) and charge radii(rc). The units of various energies and radiiare in MeV and fm EB λn λp rn rp rc 44Fe 319.08 -20.55 2.06 3.357 3.737 3.821 46Fe 356.18(350.34) -17.97 0.21 3.414 3.675 3.760 48Fe 390.301(385.49) -16.16 -1.56 3.489 3.667 3.752 50Fe 420.23(417.7) -14.77 -3.31 3.547 3.659 3.744 46Ni 310.77 -22.572 2.63 0.337 3.712 3.796 48Ni 352.80(349.05) -19.827 1.31 3.428 3.705 3.789 50Ni 389.82(386.55) -17.927 -0.17 3.498 3.698 3.782 52Ni 423.48(421.25) -16.540 -1.65 3.555 3.696 3.780为了得到Fe和Ni的丰质子同位素的偶极子激发,需要求解基于Skyrme HF+BCS基态的QRPA方程。对此采用无限深球面势阱的方法来求解Skyrme HF+BCS,势阱的半径为16fm。在球形深势阱坐标空间中解决完HF+BCS方程后,又建立了偶极子激发的双准粒子空间构型用以解决QRPA矩阵方程。本文使用Sly5相互作用以完全自洽的方式进行QRPA的计算[17],并没有对剩余相互作用进行近似处理,因为计算中使用的所有项与基态计算中使用的相同,剩余相互作用的具体细节可在文献[13]中查看。
表2 QRPA计算中Fe和Ni的丰质子同位素的有无能量加权求和规则m1,m0,单位分别为(e2fmMeV)与(e2fm), 最后一列为经典TRK求和规则的值,单位为(e2fmMeV)Table 2 The energy (non-energy) weighted momentm0m1of dipole strengths in proton-rich Fe and Ni isotopes in the QRPA calculations. The units are e2fmMeV and e2fm. The values in the last column are obtained from the classical TRK dipolesum rule. The units are e2fmMeV 0≤E≤10 0<E≤10 STRK m0 m1 m0 m1 44Fe 0.920 6.145 9.894 172.525 158.48 46Fe 0.256 2.169 10.682 188.214 168.43 48Fe 0.028 0.276 11.226 198.100 177.56 50Fe 0 0 11.668 209.159 185.95 46Ni 0.491 3.904 9.999 173.910 163.25 48Ni 0.231 1.915 10.871 190.661 173.83 50Ni 0.080 0.673 11.378 200.152 183.57 52Ni 0 0 11.927 211.589 192.55计算所得到的PDR(能量小于10 MeV或者在10 MeV附近)和GDR(能量大于15 MeV)的质子中子的跃迁密度分别如图所示图3,从PDR的图中可以看出,在核内部质子中子的跃迁密度是同向的,而在核的表皮处则主要是质子振动,这是典型的丰质子核中的矮共振现象,同时也表明了这个PDR具有同位旋标量的特性。类似的性质已经在一些丰中子核的研究中被发现了[19-23]。而GDR的中子质子的跃迁密度是反相位的。这是典型的同位旋矢量巨偶极共振的形式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pygmy and Giant Dipole Resonances in Proton-Rich Nuclei 17,18Ne[J]. 吕红,张时声,张振华,吴玉倩,曹李刚. Chinese Physics Letters. 2017(08)
本文编号：3468390
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