168Hf三轴超形变核态的研究

采用TRS方法研究了¹⁶⁸Hf核的三轴超形变核态. 通过位能面计算给出了平衡形变参数, 证实了高自旋态下该核存在三轴不对称性. 通过分析各部分修正能量, 研究了其三轴超形变形成的机制: 主要原因是中子壳修正, 同时高j闯入轨道πi_13/2的形变驱动效应和转动能也起到重要作用.     

175Hf原子核的三轴超形变的探寻

通过采用TRS方法对实验上新发现的¹⁷⁵Hf原子核的两条高自旋转动带进行了研究, 以证明是否具有三轴超形变, 并且为了使结果能够更准确可靠, 选取了最靠近费米面的5个准粒子的组态进行了计算, 但是在这个组态上最后得出的总位能面上并没有发现能表明三轴超形变的明显的第二极小点的存在.     

手征带双重带候选核三轴形变的微观研究

利用三轴形变的相对论平均场(RMF)理论讨论了A～100核区手征双重带候选核的三轴形变. 检验了RMF计算结果对基展开主壳数的收敛性．基于PK1有效相互作用的形变约束计算, 给出了该核区Rh, Ag和In等同位素原子核的基态形变, 预言了A～100核区可能存在手征双重带的原子核.     

中子星——一个巨大的汤姆逊原子

 ①已知原子核组成的半岛大家都知道,一个原子核是由一些质子和一些中子组成的高密物质.如果用质子数Z做纵坐标,中子数N做横坐标,那么已知的原子核大体上都分布在对角线附近,如图1所示:就是说,一个原子核内,质子数大体上与中子数相等.比如,常见的氮原子核¹⁴N是由7个质子和7个中子组成,而钙原子核⁴⁰Ca是由20个质子和20个中子组成.但是,随着质量的增大,原子核内的质子多起来,库伦排斥力就增大,使得稳定的原子核渐渐偏离对角线而向着中子偏多而质子偏少的方向弯曲.比如铁原子核⁵⁶Fe由26个质子和30个中子组成,碘原子核¹²⁷I由53个质子和74个中子组成.事实上,所有观测到的原子核,天然的和人工的,稳定的和放射性的,长寿命的和短寿命的,都集中分布在这条略有弯曲的近似对角线附近,形成半岛状分布.但是,这个半岛只能延伸到Z～106的地方.实际上,Z>92的原子核（超铀元素）都是不稳定的.Z越大,原子核越不稳定,越容易自发裂变.Z>106时,原子核寿命将短到无法观测.更重的原子核是无法形成了.所以,半岛以外,乃是一片不能存在原子核的汪洋大海.     

质子数Z分别位于Ru之上和之下的A～(100～126)丰中子原子核三轴形变在原子核形状变迁和共存中的重要作用（英文）

基于Ru(Z=44)丰中子同位素中存在最大三轴形变的理论预言和实验证据,综述了近年来Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47),Cd(Z=48)(质子数Z位于Ru,Z=44之上)及Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42),Tc(Z=43)(质子数Z位于Ru,Z=44之下)的A～(100～126)丰中子同位素中关于三轴形变的形状变迁和形状共存系统性研究的重要进展。252Cf自发裂变瞬发γ射线γ-γ-γ三重符合、特别是新建立的γ-γ-γ-γ四重符合数据的系统观测和研究,在Ru,Pd,Cd和Nb丰中子同位素中显著扩展或首次观测到了一系列能带,为这个核区原子核形状的研究提供了新的、重要的实验数据。联系此前报道的有关进展,使用PES,TRS,PSM,CCCSM和SCTAC理论模型计算拟合新的实验数据,在该核区沿同中素和同位素链,并随自旋和激发能变化各自由度,跟踪原子核形状渐进变化,获得了新的系统性研究成果,显著扩展和深化了人们对原子核形状变迁和形状共存的认知。对于Ru及其上的Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47)和Cd(Z=48)丰中子同位素的研究表明:Rh丰中子核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-28°,并在103–106Rh同位素链上鉴别出了手征对称破缺;在三轴形变核112Ru和114Pd(N=68)中发现了三轴原子核的摆动运动,该摆动运动也可能在114Ru(N=70)中存在;观察到了从具有最大三轴形变的110,112Ru中手征破缺到稍小三轴形变的112,114,116Pd中扰动的手征破缺的过渡;在较软的Ag核中观察到了丰富的谱学结构,在104,105Ag中鉴别出了可能的手征对称破缺,在较重的115,117Ag中提出了趋于三轴形变的γ软度;具有小形变的Cd核的能级结构被解释为准粒子耦合、准转动和软三轴形变;最近的库伦激发的研究提供了Z=50,N=82满壳附近122,124,126Cd核中出现核集体性的实验和理论证据;上述研究成果展现出从Ru中的最大三轴形变(γ=-30°,三轴形变极小增益为0.67 Me V),经具有大三轴形变的Rh核(γ=-28°),到Pd核中的稍小、但稳定于中等自旋到高自旋区的三轴形变(γ～-41°,三轴形变极小增益为0.32 Me V),再经Ag核中的γ软度,最后到具有很小形变、但仍出现集体性质、包括软三轴形变的Cd核的过渡。对于Pd核转动带交叉系统性的研究揭示了其第一带交叉(νh11/2)2中子转动顺排的上行γ驱动,和第二带交叉(πg9/2)2质子转动顺排的下行γ驱动效应,成功地解释了114Pd中的三轴摆动运动,并给出了110-118Pd同位素链中理论早已预言、而比早期理论预言更为完整准确的形状渐进变迁和形状共存的图像。根据该核区的系统研究,发现最大三轴形变出现在112Ru,而在相邻的偶Z(Pd)同位素链,三轴形变极小的中心在114Pd,两者均为N=68。上述系统性研究沿相邻的Ru和Pd偶Z同位素链,在N=68同中素中鉴别出最大三轴形变,均比理论预言的108Ru和110Pd多4个中子。在Z值位于Ru(Z=44)之下的Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42)and Tc(Z=43)丰中子同位素中,Y和Zr核具有很强的轴对称四极形变,而在较重的Zr同位素中出现了γ自由度;较重的Nb核(A=104～106)基态具有中等程度的软三轴形变和强四极形变,随着自旋和激发能的增加,过渡到接近于轴对称的强四极形变;而较轻的Nb核(A 103)基态均接近轴对称形状;在Nb同位素链上基态由球形到强四极形变的形状突变发生在100Nb(N=59),在100–106Nb同位素链中基态的软三轴形变随中子数增加而增加;在Nb核中还观察到关于软三轴形变的形状共存;Mo核具有大的三轴形变,观察到了γ振动和手征对称破缺;Tc核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-26°,并观察到了手征对称破缺。质子数Z从41到48的A～(100～126)丰中子同位素,特别是Pd和Nb同位素,呈现出关于三轴形变的过渡特征。     

类O(6)原子核三轴形变的解析描述

在相互作用玻色子模型(IBM)的内禀态下,用自治Q算符框架(CQF),引入L=3的三体势,建立用IBM解析描述原子核三轴形变参数β、γ的理论方案. 计算了Xe、Ba和Ce偶偶核素的三轴形变参数,与硬三轴转子模型(RTRM)的结果进行比较,较精确地描述了原子核的三轴形变性质.     

轴对称超形变和三轴超形变核态性质的研究

利用轴对称超形变和三轴超形变模型研究了¹⁶⁵Lu π[660 1/2]带.两种模型计算的γ跃迁能量都和实验值较好地符合.然而,能量的signature颤动指数,三轴因子,两类动力学电四极矩之比存在明显的差别,这些差别可以用来识别三轴超形变核态.     

Z=50—71核质量与核形状跃变

对Johansson质量公式的某些参数及β方程进行修改;在50≤Z≤71区域,计算了640个原子核的质量和双中子分离能.理论值与实验值相比,方均根误差分别为0.827MeV和0.406MeV.双中子分离能理论曲线很好地重现了N=82的中子满壳层效应和N>90时原子核发生大形变的特性.     

101Pd的能级结构研究以及与其邻近核素的系统性对比

在本工作中，我们主要研究了101Pd核中$ \nu_{11/2} $带的能级结构，并与临近同位素相对应的能级结构进行了对比。研究发现在Pd同位素链，即$ N\!= \!Z\! =\! 50 $的壳附近，三轴形变的演变符合很好的系统性，即从小的不稳定形变逐渐演变为稳定的长椭形变。同时，我们也做了总势能面(TRS)随着原子核转动频率以及中子数变化的系统计算，结果也支持该核区不稳定三轴形变演化的规律。     

清华大学物理系原子核物理研究的新进展

在清华大学物理系成立80周年之际,对近年来清华大学物理系原子核物理研究的主要进展情况作一介绍,包括原子核高自旋态的实验研究,原子核结构的理论研究,高能核物理的理论研究.在高自旋态研究方面,内容包括在A～100丰中子核区核的集体振动转动带结构、新的准粒子带特性、新手征二重带等特性研究;在A～140丰中子核区核的八极形变及八级关联等特性研究;在A～130缺中子核区核的形状驱动效应,包括扁椭形变带、形状共存等特性研究.在原子核结构理论研究方面,内容包括用相互作用玻色子模型、推转壳模型、投影壳模型以及相对论平均场对原子核特性的研究;对原子核结构或其他量子系统的各种对称性和代数方法的研究,如动力学对称性、超对称性、势代数方法等;与对称性紧密联系的普通李代数和非线性李代数的表示,如普通李代数、李超代数、平方根型非线性李代数、多项式型非线性李代数等.在高能核物理研究方面,内容主要包括量子色动力学（QCD）在高温高密条件下的相变以及在相对论重离子碰撞中相变信号的研究.     

超形变原子核核结构实验研究

超形变原子核的研究是原子核结构领域的重要前沿。本文从实验研究的角度,讨论原子核超形变研究的主要进展,包括主要实验方法和实验发现、超形变带寿命测量、超形变带转动惯量和高Ｎ组态结构、全同超形变带和自旋顺排量子化、建立在粒子－空穴激发上的超形变带、超形变带中的八极关联、超形变带的馈入布居和退激等。     

稀土核区三轴超形变全同带

系统地考察了稀土核区三轴超形变带的跃迁能量、角动量增量顺排和动力学转动惯量.研究表明这些三轴超形变带为全同带.     

超形变原子核核结构实验研究

超形变原子核的研究是原子核结构领域的重要前沿。本文从实验研究的角度，讨论原子核超形变研究的主要进展，包括主要实验方法和实验发现、超形变带寿命测量、超形变带转动惯量和高Ｎ组态结构、全同超形变带和自旋顺排量子化、建立在粒子－空穴激发上的超形变带、超形变带中的八极关联、超形变带的馈入布居和退激等。     

中子i13/2组态在A=120—140区超形变态中的作用

A=120—140质量区的超形变带已发现许多事例,一般均认为中子i_13/2轨道的占据是导致超形变带出现的重要原因.本文利用我们提出的改进了的本质量区的Nilsson κμ 参数,系统地计算了Z=56—64,N=69—77奇中子核的i_13/2带头能量及形变.所得结果一方面说明了vi_13/2轨道的占据,确实有利于原子核趋于超形变;另一方面又指出了从实验上易于发现vi_13/2组态的可能原子核.     

相对论平均场理论对Rn同位素链原子核基态性质的研究

在相对论平均场理论的框架下,对Rn同位素链原子核的结合能、形变、同位素位移等若干基态性质进行了较详细的研究.结果表明,理论计算结果与已有的实验数据符合较好.原子核的四极形变主要出现在远离幻数的区域(N=110-124和N=129-142).而在中子数大于幻数的区域(N=127-142),十六级形变也非常明显.对电荷半径的研究显示,Rn同位素链的同位素位移曲线的斜率在中子幻数处出现明显的变化. 关键词： 相对论平均场理论 电荷半径 同位素位移 单粒子能级     

组态混合对三轴超形变带的影响

考虑了不同j壳之间的组态混合,用粒子–转子模型研究了三轴超形变带.为了确认三轴超形变,应同时拟合能谱和跃迁几率的实验数据.     

原子核高自旋超形变谱学研究

本刊1988年第三、四期“原子核高自旋超形变的研究”一文对高自旋超形变谱学作了初步介绍。本文综合分析近两年来该领域的新进展。两年来,A～190Hg-Pb 超形变区的确认;A～150区奇质子核及更多超形变核的发现;A～130—140区奇质子超形变核和Sm 超形变核的研究;同一个核中多重超形变带的发现;各超形变区超形变带丰富的谱学现象,超形变组态-高j 侵入轨道的不同占据对超形变带谱学性质的成功描述,及对理论模型的检验和修正;A～190和A～150区相邻(同位素和同中素)核中超形变带一系列性质的极端相似—超形变带中内禀自旋排列和质子激发的发现;超形变、高自旋下的对关联研究;超形变带退激馈入正常形变带的时间延迟的实验测定;超形变退激机制的研究;应用于Hg-Pb区超形变带自旋指定的一种有效方法等,都是原子核超形变研究的主要成果。此外,锕系区超形变核中与同质异能裂变竞争的、由位能面第二极小向第一极小退激的“返回”γ衰变(E1跃迁)的实验测定,是原子核在零自旋和低自旋下超形变研究的一个重要进展。     

AΛCa和 AΛΛCa超核中的巨中子晕现象

利用密度相关零程对力的相对论连续谱Hartree-Bogoliubov方法,对偶中子数的Ca同位素从质子滴线到中子滴线范围内的单Λ超核和双Λ超核基态性质进行了系统研究. 与通常的原子核相比,单Λ超核和双Λ超核中超子提供的吸引力会相应地降低中子费米面. 所预言的中子滴线超核分别为77ΛCa和78ΛΛCa,比原来预测的通常滴线核74Ca多两个中子. 基于对双中子分离能、中子密度分布、半径、单粒子能谱、轨道占据数和连续谱贡献的分析,预言了超核中的巨中子晕现象.     

N=28丰中子核的形变和形状共存研究

利用同位旋依赖的尼尔逊势,在宏观-微观理论框架下,计算了幻数N=28同中子链上原子核的性质,研究了N=28同中子链上原子核的形变和形状共存现象. 研究结果表明,N=28这个幻数在Na,Mg, Al同位素链上有着强的形状共存现象. 此外,计算表明⁴²Si的基态为扁椭球,同时在Si同位素链上的形状共存现象相对较弱. 关键词： 同位旋 幻数 形变 形状共存     

原子核的三轴超形变

利用粒子 -转子模型研究三轴超形变核态,讨论了区别轴对称超形变和三轴超形变可能的实验信息.为了直接从实验上识别三轴超形变带,必须同时测量能谱和电磁跃迁几率. Current developments in triaxial superdeformed states in nuclei are discussed from a theoretical perspective. A detailed analysis of superdeformed triaxial bands is made with particle-rotor model. Experimental information which may differentiate triaxial superdeformation from axially-symmetric superdeformation is disussed. In order to identify the superdeformed triaxial bands both the energy spectra and electromagnetic transition.