原子核体积效应对类锂离子体系基态能量的修正

用全实加关联的方法得到类锂离子1s22s（Z=21~30）波函数, 给出了原子核体积效应公式, 计算了原子核的体积效应及质量效应对类锂离子能级的修正. 结果显示, 在中等大小的核电核情形, 原子核体积效应对类锂离子能级的修正要比质量效应对类锂离子能级的修正要显著; 随着核电核数的增加, 原子核体积效应越来越重要.     

原子核体积和质量效应对较轻元素及同位素类氢离子能级的修正

在类氢离子电子束缚能一级相对论修正的基础上,计算了原子核的体积效应及质量效应对较轻元素及同位素类氢离子能级的修正量,结果显示,原子核的体积及质量效应不仅导致同位异核氢及类氢离子精细结构能级出现分裂,还会导致类氢离子精细结构能级的简并消失。     

原子核的有限体积效应对高离化态离子能级和波函数的影响

在相对论理论框架下,分别在点电荷和两参数Fermi核模型近似下计算了高离化态类氢离子（Z=80—112）n=1—3壳层的波函数和能级. 分析了核有限体积效应对它们的影响. 在此基础上,给出了核有限体积效应对原子能级的修正公式. 同时,还进一步讨论了相对论效应和核有限体积效应之间的相互影响,发现对高Z元素相对论效应与核有限体积效应之间有很强的耦合. 关键词： 原子核有限体积效应 高离化态离子 相对论效应     

类氢离子电离能的计算

在类氢离子电子束缚能一级相对论及电子自旋-轨道作用修正的基础上,考虑到原子核的质量效应及体积效应,计算了类氢离子的电离能,计算结果与文献提供的实验数据相符合,弥补了其他方法的不足.     

基于原子核密度的核电荷半径新关系

从核质量出发系统地研究核电荷半径,进而得到核电荷半径的计算值和预言值.运用AME2020数据库结合CR2013数据库得到已知质量且已知半径的原子核(Z,N≥8) 884个,计算得到884个原子核密度.研究原子核密度得到常参数经验公式,利用此经验公式结合AME2020数据库得到核电荷半径的计算值与实验值之间的均方根误差σ=0.093 fm.考虑到中子数对原子核密度的影响,添加了中子因子1/N进行修正,均方根误差减少为0.047 fm.再添加中子壳层效应进行修正,均方根误差减小至0.034 fm.基于修正后的经验公式结合AME2020数据库得到Z,N≥8的1573个核电荷半径预言值,其中一些预言值与近些年测得实验值的对比结果说明利用此关系得到的预言值具有一定的意义.此外,剔除一些特殊的壳层后,剩余791个核电荷半径常参数经验公式计算值的均方根误差为σ=0.063 fm,修正后降至σ=0.032 fm.研究结果表明本文提出的核电荷半径关系具有一定的简便性和可靠性,可以与A^1/3律和Z^1/3律修正后的全局核电荷半径关系相媲美.最后,本文又引入Leve...     

改进的核密度模型与强子-核Drell-Yan过程中的核效应

提出了改进的核密度模型，用唯象的方法找到了束缚核子内价夸克和海夸克的核效应的参数公式，其中利用了核密度与原子核的平均结合能之间的联系. 利用该模型所得到的束缚核子内部分子分布函数，对强子与核的Drell-Yan过程的核效应给出了满意的解释, 深化了对原子核内夸克分布受核效应影响的认识. 关键词： 核密度模型 核效应 强子-核Drell-Yan过程     

改进的核密度模型与轻子-核DIS过程中的核效应

提出了改进的核密度模型, 用唯象的方法找到了束缚核子内价夸克和海夸克的 核效应的参数公式, 其中利用了我们已经建立的核密度与原子核的平均结合能 之间的联系. 利用该模型所得到的束缚核子内部分子分布函数, 对轻子与核 的DIS(深度非弹性散射)过程的核效应给出了满意的解释, 深化了对原子核内夸克分布受核效应影响的认识.     

高电荷态类锂等电子序列(Z=31~40)1s22p态能级结构的理论计算

利用多组态Dirac-Fock方法，本文研究了高电荷态类锂等电子序列（Z=31~40）离子1s22p激发态的精细结构. 考虑高关联轨道的电子关联影响以及Breit相互作用、量子电动力学效应和原子核运动效应等高阶修正，计算了2P1/2和2P3/2精细能级的本征能量，能级劈裂结果与已有理论计算一致. 结果表明，类锂离子1s22p态精细结构劈裂满足高电荷态的等电子序列标度规律（~ Z4）；发现离子空间尺寸随着原子序数增加收缩,相对论轨道1s1/2和2p3/2的径向电荷密度分布趋向于原子核.     

原子核的核密度经验公式与核子结构函数的核效应

文中给出了原子核的核密度经验公式,建立了核密度与原子核的平均结合能之间的联系,由公式可以得出A≥12的所有核的核密度值.利用公式给出的C,Al,Ca,Fe,Sn和Pb核的核密度值及核子结构函数核效应的核密度模型,计算了核效应函数R^A1/A2(x,Q²),所得结果与μ子实验合作组测得的实验结果符合甚好.     

转动核的EMC效应

我们讨论了原子核的集体转动对EMS效应的影响,并由此提出了测量核的集体转动流的一种方法.     

Finite size nucleonic effects in the nuclear medium

The finite size effects of nucleons inside a nucleus is investigated. This new approach is entirely different from Hagedorn’s volume correction method and is more rigorous. The size of the nucleon is varied and the magnitude of the hard-core potential is extracted by minimising the energy with respect to the nuclear radius.     

手征胶子修正夸克平均场模型

这项工作利用考虑π介子与胶子效应的夸克平均场模型研究原子核结构的基本性质。在夸克平均场中,核子由三个束缚在谐振子势场中的组分夸克构成。描述强相互作用的量子色动力学必须满足手征对称性,此外夸克之间也需要通过交换胶子相互作用。因此,在夸克平均场模型中,对利用夸克势获得的核子质量考虑π介子修正与胶子修正。通过少数稳定有限核的结合能与半径实验值确定模型中的未知参数,获得了一组夸克平均场相互作用参数,QMF-NK。利用该组参数计算40Ca和208Pb的电荷密度分布,发现与实验值符合很好。随后获得了与经验值一致的对称核物质的饱和性质。包含π介子修正和胶子修正的夸克平均场模型能够更好地描述有限核和核物质的性质。The basic properties of nuclear structure are studied within the quark mean field (QMF) model by taking the effects of pions and gluons into account. In QMF, the nucleon is made up of three constituent quarks confined by a harmonic oscillator potential. The quantum chromodynamics describing the strong interaction must satisfy the chiral symmetry and quarks interact with each other through exchange of gluons. Therefore pion correction and gluon correction are included in the nucleon mass obtained by using quark confinement potential in quark mean field model. We determine the unknown parameters in the model by fitting the experimental data of the binding energies and radii of several stable finite nuclei and obtain a set of parameters of quark mean field interaction, named QMF-NK. The charge density distributions of 40Ca and 208Pb are calculated, which are in good agreement with the experimental data. Later the saturation properties of symmetric nuclear matter which are consistent with the empirical data are obtained. With the pion and gluon corrections, the QMF model could treat finite nuclei and nuclear matter better.     

形变相关的壳修正对N=126处断前中子发射的同位素效应的影响

利用动力学加统计模型就形变相关的壳修正（DDSC）对中子126壳层附近209,213,217Fr断前中子发射的影响进行了研究。模拟结果表明,DDSC抬升了复合核的裂变位垒,且213Fr的升高约为209,217Fr的2倍,但却没有改变鞍点位置。尽管位垒升高延缓了系统的裂变,但其动力学过程受热力学驱动力（TDF）和核阻尼间竞争的主导,因此准确提取壳修正的作用还需考虑核耗散的形变关系。在裂变第一阶段,当核耗散取一体耗散（OBD）参数时,壳修正没有改变断前中子发射的同位素效应,然而当核耗散取标准参数设置（SPS）时,由于213Fr的TDF存在着异常增强,故该规律未能展现。在裂变第二阶段,位垒升高引起的断前中子发射的增强受到了TDF与核阻尼间竞争的反制,故断前中子发射的同位素效应仍未能显现。综合两阶段情况,DDSC对N=126处断前中子发射的同位素效应的影响受第一阶段规律的支配。The effect of deformation-dependent shell correction (DDSC) on the emission of prescission neutron (EPN) is studied within a dynamical and statistical model for three isotopes of 209,213,217Fr near the neutron 126 closure-shell. The results show that the fission barriers are enhanced with DDSC, and the increment of 213Fr is almost 2 times those of 209,217Fr, but those saddle points are not changed. Although the enhancement of fission barrier delays nuclear fission, the fission dynamics process is controlled by the competition between thermodynamic driving force (TDF) and nuclear damping, so the deformation-dependence of nuclear dissipation must be considered in order to extract the role of shell correction. The shell correction doesn't alter isotope effect of EPN with OBD nuclear dissipation in the first phase of nuclear fission, but the rule does not been exhibited because that there is abnormal enhancement of TDF using SPS nuclear dissipation. The increment of EPN caused by the rise of fission barrier is countered by the competition between TDF and nuclear damping in the second phase of nuclear fission, hence the effect of EPN cannot exhibit. The effect of DDSC on EPN near the neutron 126 closure-shell is dominated by the rules in the first phase of nuclear fission.     

等离子体屏蔽效应对Ar~(16+)基态和激发态能级的影响

基于Rayleigh-Ritz变分原理,发展了一套处理弱耦合等离子体环境中多电子原子(离子)非相对论能量及其相对论修正的解析方法.通过考虑电子间交换相互作用以及内外壳层电子的屏蔽效应,计算了Ar~(16+)基态1s~2~1S、单激发态1sns~(1,3)S (n=2—5), 1snp~(1,3)P (n=2—5)和双激发态2snp~1P (n=2—5)非相对论能量及其相对论修正值(包括质量修正、单体和双体达尔文修正以及自旋-自旋接触相互作用项),讨论了等离子体屏蔽效应对能级的影响.结果表明:相对论质量修正和第一类达尔文修正占主导,比其他相对论修正项高出三个数量级.此外,等离子体屏蔽效应具有明显的态选择性,屏蔽效应对外壳层电子的影响大于内壳层电子,随着等离子体屏蔽参数的增加,外壳层电子轨道向外延展,激发态越高,延展程度越大.     

HIAF-SRing的等时性模式光学设计

高精度环形谱仪SRing作为HIAF装置的核心之一,是获取高品质放射性次级束,并将束流用于加速器技术研究、原子物理及核物理实验的关键设备。SRing有三种运行模式:等时性模式、正常模式与内靶模式。等时性模式下,SRing运行在特殊线性光学设置下,可以精确测量寿命低至几十微秒的原子核的质量。介绍SRing等时性模式的线性光学及高阶项校正的设计方案。在使用程序GICOSY进行等时性高阶项校正数值计算后,将得到的光学传输矩阵输入到程序MOCADI进行粒子跟踪模拟。以γ_t=1.43的等时性模式为例,SRing的动量接收度为±0.20%,粒子跟踪结果显示,在仅满足一阶等时性条件时SRing的质量分辨能力R=1.6×104。在保证动量接收度不变的前提下,考虑了等时性高阶项校正后SRing的质量分辨能力提高到R=1.2×106,达到设计要求。The Spectrometer Ring, as the most important experiment terminal of the High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF) project, is a key device to obtain high-quality radioactive ion beams (RIBs) for atomic physics, nuclear physics experiments and accelerator technology researches. Three operation modes including the isochronous mode, the normal mode and the internal target mode, have been designed for the SRing. In the isochronous mode, the SRing operates under a special ion optics and could be used for precision mass measurement of short-lived nuclei with half-life shorter than several tens of microseconds. This study aims to design the ion optics for the isochronous mode and improve the mass resolving power of the SRing with higher-order ion-optical correction scheme for isochronism while preserve a large momentum acceptance of SRing. The ion optics and the higher-order correction for the isochronous mode are calculated with the code MAD-X and GICOSY respectively. Three ion optics with γ_t=1.43, 1.67, 1.83 settings have been calculated. The code MCOADI which utilizes the matrixes generated by the code GICOSY is used for particles tracking to verify the correction results. For the ion-optical setting of γ_t=1.43 with a momentum acceptance of ±0.20%, the mass resolving power of the SRing could be improved from R=1.6×104 to R=1.2×106, after isochronous higher-order corrections.     

核科学百年讲座第三讲核 能与核武器

核能有两个最具影响的应用：一是它的和平利用——核电(第四讲介绍)，另一是它的军事应用——核武器．文章将介绍核能和核武器基本原理以及核燃料生产方法．首先简要介绍核裂变能与聚变能；然后比较详细地说明原子弹的基本原理，包括中子增殖、自持裂变链式反应条件、临界质量和两种形式原子弹的结构原理等，对于氢弹、中子弹的原理仅作简单介绍；最后，对核燃料的生产：铀同位素分离和钚—239的反应堆生产作了原理性的介绍。     

原子能院的核天体物理研究和串列升级工程进展(英文)

在北京串列实验室建立了次级束流实验装置 ,用于放射性核束物理和核天体物理研究 .先后开展了7Be(d ,n) 8B ,11C(d ,n) 12 N ,8Li(d ,p) 9Li和6 He(p ,n) 6 Li核天体物理重要反应的研究 .介绍了串列加速器升级工程的进展情况 .该工程在现有串列加速器的基础上 ,将建立 10 0MeV/ 2 0 0 μA的质子回旋加速器、在线同位素分离器和超导加速段 .在此装置上 ,将可以产生质量数最高为 12 0 ,强度最高为 10 9particles/s的放射性束流 . A secondary beam line (GIRAFFE) at the Beijing Tandem accelerator lab was constructed for yielding low energy secondary beams. The current progress on the study of nuclear astrophysics and nuclear structure is presented. Up to now, We have carried out measurement of~(7)Be(d, n)~( 8)B,~(11)C(d, n)~(12)N,~(8)Li(d, p)~(9)Li, and~(6)He(p, n)~(6)Li reactions. The proposed Beijing radioactive nuclear beam facility (BRIF ) and its current R&D progress are briefly introduced. This facility is based on...     

类锂体系激发态1s2 nd(n=3,4,5)精细结构和项能的理论计算

使用全实加关联(fullcorepluscorrelation缩写为FCPC)和里兹(Ritz)变分方法计算了类锂体系(Z=11—20)激发态1s2nd(n=3,4,5)的非相对论能量和波函数;包括动能修正、电子电子接触项、轨道轨道相互作用项以及Darwin项的相对论修正和质量极化项由全实加关联波函数的一阶微扰给出,量子电动力学(quantumelectronicdynamics缩写为QED)修正由有效核电荷方法和类氢公式计算;给出了高电离类锂体系激发态的激发能、精细结构和项能(termenergy),并 关键词： 类锂体系 全实加关联 精细结构 激发能