原子核配對(duì)近似和隨機(jī)相互作用.pdf

1、原子核是一個(gè)由中子與質(zhì)子組成的復(fù)雜體系。自從1932年Chadwick發(fā)現(xiàn)中子以后原子核物理已成為現(xiàn)代科學(xué)諸多分支的一個(gè)重要領(lǐng)域。隨著國(guó)際上新放射性核束流裝置的建立與運(yùn)行原子核物理進(jìn)入了新紀(jì)元。
　　1949年Mayer與Jensen獨(dú)立發(fā)展出原子核殼模型。自那以后殼模型就成為從微觀角度研究原子核結(jié)構(gòu)的基本理論框架。因?yàn)橹卦雍藲つＰ涂臻g維數(shù)非常巨大，在用殼模形研究重原子核結(jié)構(gòu)時(shí)人們需要對(duì)殼模型作截?cái)?。原子核配?duì)近似（NPA）正是

2、這樣一種有效、物理圖像清晰的截?cái)喾椒?。我們的工作將主要圍繞著配對(duì)近似展開(kāi)。其中包括它的有效性以及在研究重原子核低激發(fā)態(tài)中的應(yīng)用。我們也將這一技術(shù)應(yīng)用于研究隨機(jī)相互作用中低激發(fā)態(tài)的魯棒特征。
　　在第一章中我們簡(jiǎn)要介紹一些原子核物理的基礎(chǔ)知識(shí)、原子核殼模型以及核力的短程性。從核力短程性出發(fā)我們說(shuō)明原子核配對(duì)的存在以及角動(dòng)量為零和二的核子配對(duì)在重原子核低激發(fā)態(tài)中的重要性。我們也討論為什么研究原子核低激發(fā)態(tài)性質(zhì)的魯棒性是重要的。找到復(fù)雜

3、原子核中簡(jiǎn)單特征的來(lái)源與機(jī)制是核物理與核天文的主要挑戰(zhàn)之一。隨機(jī)相互作用是研究這些簡(jiǎn)單特征的有力工具。
　　第二章從多方面介紹我們?cè)谠雍伺鋵?duì)近似方面所做的具體工作。首先我們討論了配對(duì)近似的可靠性。在這一工作中我們不僅考慮唯象的殼模型哈密頓量也考慮到有效相互作用（GXPF1A）；不僅考慮偶偶核也考慮奇數(shù)核子系統(tǒng)乃至奇奇核；不僅考慮半滿(mǎn)殼核也考慮具有兩種價(jià)核子的原子核系統(tǒng)。我們系統(tǒng)性地說(shuō)明盡管巨大的殼模型空間被截?cái)酁楹苄〉暮俗优鋵?duì)子

4、空間，原子核配對(duì)近似仍然可以近似地重現(xiàn)出殼模型的計(jì)算結(jié)果，包括能級(jí)、躍遷機(jī)率以及波函數(shù)。其次我們也將配對(duì)近似應(yīng)用到質(zhì)量數(shù)在200附近的重原子核低激發(fā)態(tài)系統(tǒng)性計(jì)算中。在這一工作中我們使用唯象的殼模型哈密頓量。我們的計(jì)算能很好地描述這些原子核的低激發(fā)態(tài)。特別地我們討論這些重原子核低激發(fā)態(tài)中存在的多重態(tài)圖像。它對(duì)應(yīng)著奇數(shù)核子系統(tǒng)中偶偶核心與未配對(duì)粒子之間的弱耦合。進(jìn)一步地我們還將配對(duì)近似應(yīng)用在如下物理圖像的描述中：Ce同位素鏈中從球形態(tài)到形變

5、態(tài)的形狀相變、48 Cr回彎效應(yīng)中的質(zhì)子中子配對(duì)以及128 Xe中π=8?同質(zhì)異能態(tài)。
　　在第三章中我們描述在隨機(jī)相互作用下原子核低激發(fā)態(tài)魯棒特征。我們觀察到當(dāng)單粒子劈裂增大時(shí)半滿(mǎn)殼偶偶核低激發(fā)態(tài)中的核子更傾向于配對(duì)存在。在隨機(jī)的sd玻色子系統(tǒng)中我們注意到一些新奇的由s或d玻色子凝聚造成的集體運(yùn)動(dòng)。這一發(fā)現(xiàn)是對(duì)此前隨機(jī)的sd玻色子系統(tǒng)中振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)集體運(yùn)動(dòng)模式的補(bǔ)充。我們對(duì)這些新發(fā)現(xiàn)的集體運(yùn)動(dòng)從波函數(shù)與相互作用特征出發(fā)進(jìn)行仔細(xì)分析