原子核电荷半径的新公式

结合原子核的电荷半径的实验数据,详细分析了描述原子核电荷半径的经验公式,表明电荷半径的Z^1/3律优于A^1/3律.更细致的考察发现,对于远离β稳定线的核素,电荷半径具有近似线性的同位旋相关性.由此得到的同位旋相关的Z^1/3公式更适合描述原子核的电荷半径.     

相对论平均场理论对A=48同质量数链原子核对称能的研究

最新研究发现原子核对称能与平均的能级密度和同位旋矢量势直接相关. 在相对论平均场理论中, 势场可以分为同位旋矢量和同位旋标量两部分. 采用PK1，NL3, NLSH和TM1相互作用参数, 对于A=48同质量数链, 分别了计算势场中包含或不含同位旋矢量项时的原子核结合能, 研究了原子核的对称能, 即平均能级间距ε和同位旋矢量势的有效强度κ.     

动量相关作用对两体耗散同位旋效应的重要性

利用同位旋相关的量子分子动力学,研究了中能重离子碰撞中动量相关的状态方程对原子核阻止基于两体耗散的同位旋效应的影响.计算结果表明原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面(两体耗散)的差值强烈地依赖于动量相关势,即在有动量相关势的情况下原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面的差值大于没有动量相关势的情况.这就意味着动量相关作用明显地提高了原子核阻止对于核子–核子碰撞截面的灵敏性.因此,在考虑动量相关势的情况下,原子核阻止可以更准确地作为提取同位旋相关的核子–核子碰撞截面的一个探针.     

对缺中子核(A<70)质子衰变的预言

在质量区A<70范围内,对远离β稳定线的缺中子核质子衰变的可能性进行了理论预言,计算基于Kelson-Garvey核力电荷对称质量关系和同位旋相似态质量公式,给出了预言的核素图,将预言计算与实验结果进行了比较,对绝大多数已发现的核,质子能量在300keV以内符合得很好.计算同时指出双质子、三质子衰变的可能性,并给出了目标核.     

用中子晕弹核探寻同位旋非对称核物质状态方程

总结和评述了用中子晕弹核探寻同位旋非对称核物质状态方程。在具有同位旋和动量依赖的同位旋相关量子分子动力学框架内,采用对比中子晕弹核和相等质量稳定弹核在完全相同入射道条件下物理观测量的差别,来突出中子晕核明显的同位旋效应和加强物理观测量对于同位旋的灵敏性,从而提取核物质状态方程。例如,与稳定弹核碰撞系统相比,中子晕弹核明显提高了发射核子的中子-质子比和增加了它对于对称势的灵敏性,这两点特征非常有利于提取对称势。同样,由于中子晕弹核碰撞系统在低能区（E〈60MeV）由于内部松散结构减弱了核子碰撞力度和动量耗散,与稳定核碰撞系统相比,明显提高了原子核阻止;而在高能区由于两体碰撞同位旋效应的增加,从而明显提高了原子核阻止。利用这些特征可以提取核子-核子碰撞截面的介质效应和同位旋依赖性。     

动量相关作用对同位旋相关平均场的重要性

利用同位旋相关的量子分子动力学,通过原子核阻止研究了中能重离子碰撞中动量相关作用对于同位旋相关的平均场(对称势)的重要性.计算结果表明动量相关作用同时加强了原子核阻止对于对称势和核子–核子碰撞截面同位旋效应的灵敏性.但相对而言核子–核子碰撞截面对于原子核阻止的作用远大于对称势对于它的作用,等价于动量相关作用提高了原子核阻止对于核子–核子碰撞截面同位旋效应的灵敏性,而减弱了原子核阻止对于对称势的灵敏性.这样就把原子核阻止作为提取同位旋相关的核子–核子碰撞截面的一个探针.     

关于原子核质量新公式

对于原子核奇偶质量差比P/P′,Danos-Gillet的质量新公式与实验有尖锐矛盾。本文提出了一个质量公式,对库仑能项、对称能项及对能项作了简单的修改。这样得到的公式,既在P/P′和β稳定线的问题上与实验符合得比较好,又能保持结合能的计算值与实验值接近的程度。     

核子碰撞截面的介质修正对多重碎裂的影响

利用同位旋相关的量子分子动力学模型研究了中能重离子碰撞过程中,同位旋相关的核子碰撞截面的介质修正对于多重碎裂的影响.结果表明:在包括动量相关作用在内的软势的情况下,介质修正明显地提高了自由核子的发射和中等质量碎片的多重性对于核子碰撞截面的同位旋依赖的敏感性.但对于原子核阻止敏感地依赖于核子碰撞截面的同位旋效应而不敏感地依赖于对称势的形式这一性质的影响并不明显,因此,原子核阻止对于核子碰撞截面的同位旋依赖的敏感性主要决定于自由核子碰撞截面的同位旋相关性.     

中子晕核引起核反应中的同位旋效应

利用同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)对中子晕核，⁸He和¹⁰He引起核反应中重要的同位旋效应和松散的中子晕结构影响的平均特征进行了研究.因为IQMD中的互作用势和介质中核子-核子碰撞截面灵敏地依赖于碰撞系统的密度分布.而扩展的中子晕密度分布包含了中子晕核的同位旋效应和松散的中子晕结构的平均特征，从而将这些信息通过动力学碰撞带入到反应机理中. 为了清楚地鉴别中子晕核带入反应机理重要的同位旋效应和松散中子晕结构的影响，通过比较中子晕核和相等质量稳定弹核在相同入射道条件下，所得物理观测量之间的差别加以确定.计算结果确实发现具有初始晕核信息的中子扩展密度分布将重要的同位旋效应和松散中子晕结构带入到各种物理观测量中.例如与相等质量稳定相比，中子晕核的晕特征引起了原子核阻止的降低；并明显地增加了核子发射中子-质子比和同位旋分馏比. 关键词： 中子晕核 原子核阻止 核子发射中子-质子比 同位旋分馏比     

同位旋依赖的动量相关作用对同位旋分馏的影响随入射道条件的演化

由量子分子动力学通常应用的动量相关作用公式出发，引入同位旋自由度后得到了在量子分子动力学中可用于数值计算的同位旋依赖的动量相关作用.并用这个公式较系统地研究了在它的作用下，同位旋分馏比的入射道效应和它们的动力学机理.结果表明所有入射道能量、碰撞参数以及所有的丰中子碰撞系统中子-质子比和质量条件下动量相关作用的同位旋依赖性对同位旋分馏过程产生了重要的同位旋效应，然而它没有明显改变同位旋分馏比对于对称势灵敏的依赖性，即在考虑动量相关作用的同位旋自由度后同位旋分馏比仍是提取同位旋非对称核物质状态方程的灵敏探针. 关键词： 同位旋分馏比 动量相关作用 重离子碰撞     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅵ)质子和中子平均自由程及其同位旋依赖性

在扩展的Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,研究了同位旋非对称核物质中质子和中子的平均自由程,着重讨论了其同位旋依赖性.结果表明:随核物质同位旋非对称度的增大,质子平均自由程减小而中子的平均自由程增大.这表明中子滴线附近的原子核表面对中子比对质子更具透明度.还简单讨论了基态关联效应对平均自由程的影响.     

重离子碰撞中同位旋自由度输运和对称能约束

重离子核反应是地面实验室研究核物质状态方程的有效手段。当核物质体系 (包括原子核) 中的中子和质子数目差异很大时,核物质状态方程中除了对称核物质贡献之外,对称能项的贡献逐渐变得重要。它反映了核子相互作用势的同位旋矢量部分,与致密星体的性质和恒星核合成等天体物理基本问题,以及远离β稳定线原子核的奇异性质与核素图边界等核物理前沿问题,都紧密相关。然而,迄今为止,对称能对密度的依赖行为尚未很精确地约束。因此,对称能的研究成为当前国际上主要的中能核物理实验室和天体观测装置的主要物理目标之一。本文简单评述了这一领域的实验进展,并介绍了基于国内的大科学装置,即兰州重离子研究装置(HIRFL)开展费米能区重离子反应与对称能实验研究的一些进展。实验结果表明,这一能区的同位旋自由度输运时标和具体的物理过程相关,同位旋漂移效应可能持续到反应晚期。由于同位旋效应的长时间积累,轻粒子同位旋的角度分布可以用来约束对称能的密度依赖,在饱和点附近对称能值为$ S\!=\!28.3 $ MeV的条件下,其斜率参数约束在$L\!=\!33\!\sim\! 61\,\mathrm{M}\mathrm{e}\mathrm{V}$的区间,置信度水平为95%。借助一套具有裂变碎片和带电粒子符合测量能力的高性能重离子反应测量谱仪,可以测量具有同位素分辨的带电粒子小角关联函数,从而给出费米能区重离子反应中同位旋驰豫的时标。最后,介绍了氘核的同位旋矢量极化效应,该效应可能提供一种全新的约束对称能密度依赖的途径。     

C和Ne同位素的形变及电磁矩

采用变形的Skyrme-Hartree-Fock模型和壳模型, 对C和Ne同位素的电磁矩和电四极跃迁进行了研究, 指出了C和Ne同位素的形变具有很强的同位旋依赖关系. 计算还表明, C和Ne奇核同位素的四极矩和磁矩对组态有很明显的依赖关系, 只有依靠实验数据才能确定这些靠近滴线的原子核的基态形变. 采用同位旋相关的中心极化电荷的壳模型波函数, 再现了C和Ne偶核同位素的电四极跃迁对同位旋的依赖.     

重离子碰撞中原子核阻止的同位旋效应

利用含有3种对称势形式的同位旋相关的量子分子动力学,研究了中能重离子碰撞中原子核阻止的同位旋效应和随入射道条件的系统演化过程.计算结果表明,原子核阻止灵敏地依赖束流能量、碰撞参数、碰撞系统的质量和核子–核子碰撞截面的同位旋相关性,而3种对称势和碰撞系统的中质比对它的影响不很明显,但在大约费米能量以下能区,原子核阻止同时依赖于介质中核子–核子碰撞截面和对称势.故认为在费米能量以上能区直至150MeV/u,原子核阻止是提取介质中核子–核子碰撞截面的一个新的物理观测量.     

基于Weizsäcker-Skyrme核质量公式研究原子核基态性质

基于一个半经验的原子核宏观 微观质量公式——Weizsäcker-Skyrme质量公式, 研究了原子核的形变、 滴线、 壳能隙和超重核α衰变能等相关性质, 发现该模型能较好地再现实验结果。与此同时, 探索了原子核对称能系数对原子核质量公式的影响和超重稳定岛的可能位置。     

动量相关作用对中能重离子反应中碎裂和耗散的同位旋效应的作用

基于修正的同位旋相关的量子分子动力学模型(IQMD)，对中高能区重离子碰撞过程中动量相关作用(MDI)、多重碎裂和耗散过程的同位旋效应的作用进行了研究. 计算结果显示：在考虑了动量相关作用的情况下，原子核的阻止、核子发射以及中等质量碎片的多重性均大于不考虑动量相关作用时的数值，特别是在相对较高能区，在有动量相关作用时，根据同位旋相关的核子－核子碰撞截面和同位旋无关的核子－核子碰撞截面所得到的计算结果之差，也大于不考虑动量相关作用时的相应取值. 这表明：在相对较高的能区，动量相关作用增强了这些物理量对于核子－核子碰撞截面的同位旋效应的敏感性.     

同位旋和动量依赖的相互作用在重离子碰撞中的同位旋效应

引入同位旋自由度将同位旋无关的动量相关作用改造成同位旋和动量依赖的相互作用. 利用同位旋依赖的量子分子动力学理论研究了同位旋和动量依赖的相互作用对中能重离子碰撞中动量耗散和同位旋分馏的作用. 计算结果表明动量相关作用具有重要的同位旋效应，尽管它没有明显的改变原子核阻止(动量耗散)对于两体碰撞截面和同位旋分馏强度对于对称势的灵敏依赖性，但它对于以上两种灵敏性产生了明显的减弱作用. 故动量相关作用中同位旋效应研究对于定量的研究和确定同位旋非对称核物质状态方程是重要的.     

原子核阻止是核子–核子碰撞截面的可能探针

利用同位旋相关的输运理论,研究了不同中子–质子比的碰撞系统在中能重离子碰撞过程中,原子核阻止的同位旋效应及其对束流能量和碰撞参数的依赖性.计算表明对于所研究的4个碰撞系统,在从费米能附近到大约150MeV/u的较宽入射能量范围内,近心碰撞的原子核阻止强烈地依赖于核子–核子碰撞截面的同位旋相关性,而对称势对它的影响并不明显.故原子核阻止是提取介质中核子–核子碰撞截面的灵敏探针.研究还表明动量相关势对原子核阻止的重要作用是不可忽略的.     

中能重离子碰撞中同位旋相关核子-核子碰撞截面和同位旋相关平均场的探针

在最近几年我们通过使用同位旋相关的量子分子动力学模型 (IQMD)系统的研究了同位旋相关的平均场和介质中核子 核子 (N N)碰撞截面对中能重离子碰撞 (HIC)中碎裂和耗散的同位旋效应。我们发现原子核阻止R和Qzz,中等质量碎片多重性Nimf和质子(中子 )发射数Np(Nn)敏感的依赖于介质中N N碰撞截面的同位旋效应 ,而弱的依赖于同位旋相关的平均场 (对称势 ) ,这些物理量作为提取相对高能范围缺中子系统的同位旋相关介质中N N碰撞截面的探针。我们也可以通过相对低能区到 1 5 0MeV/u的前平衡核子发射中质比来提取关于对称势的知识和讨论它的同位旋依赖性。     

中能重离子碰撞中同位旋相关核子-核子碰撞截面和同位旋相关平均场的探针

在最近几年我们通过使用同位旋相关的量子分子动力学模型（IQMD）系统的研究了同位旋相关的平均场和介质中核子－核子（N－N）碰撞截面对中能重离子碰撞（HIC）中碎裂和耗散的同位旋效应。我们发现原子核阻R和Qzz，中等质量碎片多重性Nimf和质子（中子）发射数Np(Nn）敏感的依赖于介质中N－N碰撞截面的同位旋效应，而弱的依赖于同位旋相关的平均场（对称势），这些物理量作为提取相对高能范围缺中子系统的同位旋相关介质中N－N碰撞截面的探针。我们也可以通过相对低能区到150MeV/u的前平衡核子发射中质比来提取关于对称势的知识和讨论它的同位旋依赖性。