核结构的新挑战

评述了原子核结构研究的新进展和面临的新挑战，讨论了原子核结构的发展方向，基本特点和新实验技术的保证，指出当今原子核结构发展方向的基本特点是“极端条件下的核结构”，它的主要内容是高自旋态物理和远离稳定线直至滴线原子核这两个方面，而新一代的超级γ谱探测器系统和放射性核束加速器的发展和建造是新发展的技术保证。     

极端条件下的核结构

本文评述了原子核结构研究的新进展和面临的新挑战．指出当今原子核结构发展方向的基本特点是“极端条件下的核结构”,它的主要内容是高自旋态物理和远离稳定线直至滴线原子核两个方面．而这些新发展方向,有新一代超级γ谱探测器系统和放射性核束加速器的发展和建造做为坚实的技术保证． This paper reviews the new developments and new challenges for the nuclear structure studies. It points out that the developments of the nuclear structure today is characterized by the term u Nuclear Structure in Exotic Conditions",the main contents of which are the high spin physics and physics for the nuclei far from the stability line and up to drip lines.All these new developments are solidly ensured by the developments and the constructions of super γ- ray spe ctrometer...     

基于相对论Hartree-Fock理论的原子核壳结构性质研究

一直以来，原子核壳结构是原子核物理研究的重点关注内容。特别是随着近年来新一代放射性核束装置和探测技术的蓬勃发展，丰中子原子核中新的壳结构及其演化与形成机制等成为核物理关注的热点之一。在基于核力介子交换图像建立的相对论Hartree-Fock 理论框架下，本工作以Ca同位素、双幻核 208Pb、超重核以及极端丰中子核为例，综述丰中子原子核中新的壳结构形成机制，高角动量态赝自旋对称性恢复与介质中核力吸引-排斥平衡，赝自旋对称性恢复/破缺与原子核壳结构、新奇现象等研究工作，并着重关注了与原子核新壳结构形成、赝自旋对称性恢复以及新奇现象等密切相关的交换(Fock)项效应。     

原子核质量精密测量的研究进展

原子核质量的精密测量是原子核物理学的重要课题之一,它对探索奇特原子核的结构和性质、重元素核合成之谜等均具有重大意义.文章简要介绍了原子核质量高精度测量的两个主要设备——储存环和潘宁阱,并回顾了近年来原子核质量精密测量在核结构、元素核合成、新同核异能素等领域中的研究亮点,探讨原子核质量测量的发展趋势.     

keV量级光子的线辐射源

在天体空间或实验室的等离子体中可能存在能量为若干keV量级的光子的线辐射,它们源于一种新的原子核物质结构形态(核核两体的松聚合)形成之时.对两个原子核组成的体系,采用库仑势垒与核力方势阱相组合的作用势,求解核核两体的定态薛定谔方程,得到了两体松束缚态的波函数和可能的能量本征量(核的长程库仑能的数量级)并说明了这种松束缚态的存在条件.对某些轻核,基态的结合能为若干keV.     

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。     

sd壳层极丰质子核的β延迟衰变谱学

远离β稳定线原子核的结构是当前核物理领域的一个前沿热点。β衰变谱学是研究核结构的重要方法，尤其适用于低产额的滴线核。本文回顾了近年来在RIBLL1装置上开展的sd壳区极丰质子核β延迟衰变谱学的实验研究。该工作获得了15个原子核精确的半衰期、衰变子核的质量、β延迟的质子和双质子发射以及$\gamma $跃迁的能谱、分支比和比较半衰期等数据，并重建了衰变纲图，大大丰富了此区域内质子滴线附近原子核的衰变谱学信息。还介绍了探测器阵列和实验方法，概括了所研究核的衰变性质和半衰期等。特别地，对几个典型核，20Mg和22Si以及26P和27S的衰变性质进行了阐述。此外，对相关话题，如三体力、镜像核衰变不对称性、与银河系中26Al超丰问题相关的热核反应率等问题进行了探讨。     

用于核物理研究的精密激光谱技术的发展和展望

原子核基本性质（自旋、质量、寿命、磁矩、电四极矩和电荷半径等）与原子核的内在结构密切相关,是检验和发展原子核理论模型的重要依据。实验上可以通过多学科交叉的精密激光谱技术测量原子核外电子的超精细结构和同位素移位,来模型独立地提取原子核的自旋、磁矩、电四极矩和电荷均方根半径等多个核物理参量。这些基本性质的系统测量可以用于探索不稳定原子核中展现出来的新奇的物理现象与规律。近年来,为了测量产额更低的丰中子核的基本性质,激光谱技术不断更新和发展,以实现高分辨、高效率测量。本文详细介绍了激光谱测量的基本原理以及由此发展起来的用于不稳定原子核结构研究的各类互补的激光谱学技术,如共线激光谱（高分辨率低灵敏度）、在源激光谱（高灵敏度低分辨率）、共线共振电离谱（高分辨率高灵敏度）等激光谱技术,以及在不同核区的测量优势和局限。最后结合我国正在发展和规划中的新一代放射性核束装置,讨论精密激光谱技术在国内的发展以及在核物理研究中的应用。     

核天体物理中的核结构问题

核结构信息在星体的演化和爆炸以及宇宙元素生成的研究中起着极重要的作用. 原子核基态性质(如质量、寿命、衰变分支), 特别是不稳定核的性质, 可以定性地和定量地改变天体物理模拟的预言. 远离稳定线粒子滴线的位置和壳结构也会强烈地影响天体物理的预言. 举几个例子说明新的核结构信息对于新星、X射线爆和核芯塌缩超新星的戏剧性影响. 其中的某些方面来自于橡树岭实验室放射性离子束设备上的¹⁸F, ⁸²Ge和⁸⁴Se放射核束的最新实验测量结果. 同时展示新一套软件工具如何帮助确定核物理研究对于天体物理的影响.     

原子核反应和核结构

本文共分两部分:第一部分是叙述如何从原子核单独能级的特性和系统性来研究原子核的结构,并例举了四类研究这些能级最重要的原子核反应实验。第二部分主要是叙述如何从激发能高于中子或质子结合能的原子核内部运动的统计规律,来研究原子核的结构;并例举了六类研究虚激发态的原子核反应。作者对这两部分原子核反应实验今后的工作方向,提出了一些看法和意见。     

核数据研究及应用的进展与展望

核数据包括核反应数据与核结构及放射性衰变数据。核反应数据是描述入射粒子与原子核发生相互作用的数据，核结构数据是反映核素自身基本性质方面的数据。核数据是核能利用、核工程建设、核技术应用以及核物理基础研究等方面不可缺少的基础数据，在核医学、材料分析、资源勘探、环境监测、宇航技术以及核天体物理研究领域也有着广泛的应用。本文简要介绍了核数据的种类、产生及应用，评述了国际核数据研究与应用现状以及发展动态、我国核数据研究现状及存在的问题，并对我国核数据工作未来发展方向提出了几点建议。     

极端条件下原子核性质的研究

近几年来，北京大学重离子物理研究所低能核物理研究组，对极端条件下原子核性质研究取得了一些成果，其中包括原子核的高自旋态，超形变带及远高β稳定线核的性质。     

Weizsacker-Skyrme核质量公式

厦予孩质量公式的建立和完善对于研究超重核与滴线核结构、低能核反应以及核天体物理非常重要。通过结合原子核宏观一微观方法与微观的skyrme能量密度泛函建立起来的weizsacker—skyrme核质量公式皋有稀鏖高？,参数少取运算量小的特点。本文对该质量公式及其创新点进行简单介绍,并针对如何进一步改进原子核质量公式提出一些建议。     

奇特核和超核中的晕现象

讨论奇特核和超核中的各种晕现象. 根据密度相关零程对力的相对论连续谱Hartree Bogoliubov理论给出的计算结果， 预言了中子滴线附近的Ca原子核中可能存在着巨晕， 并简要介绍了O， Ni， Zr， Sn和Pb等一些质子幻数核从质子滴线到中子滴线之间的原子核基态性质. 随后给出超核内的晕现象研究， 如Ca超核内的中子晕和153ΛC内的单Λ超子晕. Halos in the relativistic continuum Hartree Bogoliubov (RCHB) theory are investigated，including giant halo in the even N Ca isotope near neutron drip line，halos in hypernuclei and the hyperon halos in 153ΛC.     

远离稳定线丰中子核素的合成和研究

远离稳定线丰中子核素的合成和其衰变性质及核结构研究在过去几年中得到了迅速的发展，已成为原子核物理最为活跃的前沿领域之一。本文综述各质量区丰中子远离核的生成和鉴别，重点讨论丰中子远离核奇异衰变性质和核结构研究的重要进展，并简要介绍丰中子远离核研究在天文物理学中的重要作用。     

核结构数据库(NSDB)

基于最新的实验评价和模型计算的核结构数据, 组建了一个更新的核结构数据库(NSDB), 目前,该数据库包括稳定同位素的丰度和原子质量, 原子核基态和分离激发态的性质, 及原子核的变形、半径及其它性质等三部分的数据.     

幻数和幻数的最新科研成果简介

 自从德国核物理学家迈耶用轨道和自旋相互作用来解释原子核的结构,并建立了“壳层模型”,由此而获得１９６３年诺贝尔奖后,物理学界一直认为,幻数是固定不变的。而近日,日本科学家发现了新的幻数,说明幻数不是固定不变的。本文仅就这一问题简介如下： 一、什么是幻数 众所周知,一切物质都是由分子构成;分子又是由原子组成;原子都是由带正电的原子核和带负电的电子组成;原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。不同元素的原子,其原子核质量和原子核中质子、中子的多少是不同的。在质子数、中子数是某个特定数值或两者均为这一数值时,原子核的稳定性就比平均值大。这些数值被称为“幻数”。     

基于不稳定核基本性质测量的原子核结构研究

精密激光谱学是通过测量核素原子光谱的超精细结构和同位素移位来研究原子核的基本性质,为原子核自旋、磁矩、电四极矩及电荷均方根半径的确定提供了一种模型独立的测量方式。这些原子核基本性质的测量,能够比较精确地描述原子核微观结构的演化。近年来,随着放射性束流装置的发展,产生远离β-稳定线的丰中子/丰质子核素成为可能,也进一步促进了高分辨和高灵敏度的激光谱技术更加广泛的应用。简单介绍了基于放射性核素超精细结构的激光谱学测量原理,并通过几个经典实例来回顾近年来激光谱学在原子核奇特结构研究领域的独特贡献。主要通过分析几个重要核区原子核的基本性质,结合大尺度壳模型、ab initio理论、密度泛函理论等,来探索丰中子核中展现出来的一些新的奇特现象,如晕结构、幻数演化、形状共存等。High-precision laser spectroscopy technique is used to determine the ground state properties of exotic nuclei by probing its electronic hyperfine structure and isotope shift. It provides a model-independent measurement of nuclear spin, magnetic moment, electric quadrupole moment and charge radii. These nuclear parameters can be used to investigate the nuclear structure evolution and the nuclear shapes. With the development of accelerators and isotope separators, exotic isotopes far from β stability became accessible experimentally, which enhanced the capability of the laser spectroscopy technique being applied in the field of nuclear physics. A brief introduction to experimental principle is given, followed by a review of several typical examples for the experimental investigations in the different regions of nuclear chart. This aims to demonstrate the contributions of ground state properties measurement by using laser spectroscopy technique to the nuclear structure study of exotic isotopes. This discussion involves several different nuclear theory models in order to interpret the exotic phenomena observed in the neutron-rich isotopes, such as halo structure, shell evolution, shape coexistence and so on.     

原子核结构研究的一些进展

简述在最近几年中原子核结构研究中的一些新的进展.原子核的超对称性在1980年提出,1999年在奇奇核中得到检验.在原子核结构的代数模型中,玻色子模型中的弱集体性困难最近得到解决,在八极振动中,代数模型给出了大量的电磁跃迁的解析表达式,对于实验研究十分方便,¹⁵⁸Gd是目前最好的八极振动核.在原子核的壳模型中蒙特卡罗壳模型,投影壳模型有较大进展.最后对今后原子核结构的发展作出展望.     

α粒子结构下的p-~(12)C非弹性散射

从12C原子核的α粒子结构观点出发,计算了共振区内能量为T p=200,400,600,700MeV,p-12C的2 (4.44MeV)和3-(9.64MeV)非弹性散射微分截面。其中将12C原子核跃迁形状因子分解成核内α粒子的跃迁形状因子和α粒子本身的形状因子的乘积。利用已知的原子核跃迁密度,得出12C原子核α粒子跃迁密度分布的解析式。理论结果与实验较好地符合。