相对论连续谱Hartree-Bogoliubov理论对Dy偶同位素链的研究

基于相对论连续谱Hartree-Bogoliubov(RCHB)理论, 在NL-SH参数下, 研究了从质子滴线到中子滴线Dy的整个偶同位素链的基态特性. 首先, 计算的核结合能和核均方根半径结果, 在有实验数据进行比较的范围内, 相当好地与已有实验数据值符合; 其次, 在中子数为N=82—126的壳层里, 在84—92, 94—126之间有明显的子壳层结构; $^{250}_{66}\rm Dy_{184}$核是中子滴线核; 在$_{\hspace{5ex}66}^{\text{240—250}}\rm Dy_{\text{174—184}}$范围内有晕核的典型特征, 这里很可能存在有巨晕核.     

丰中子Zn核素奇特核结构讨论和展望

不稳定核结构是当前核物理研究的前沿热点问题之一，尤其是针对丰中子幻数核附近的区域。中子数N=40, 50附近镍区域核素展现出丰富的结构特征，激励了众多理论和实验研究。原子核的基本性质与核的结构密切相关，这里我们选择分析丰中子Zn(Z=30)同位素的基本性质来进一步了解这一核区的核结构特征。本文回顾了在欧洲核子中心(CERN)的ISOLDE测量Zn 同位素的实验，基于62–80Zn 核素基态和长寿命同核异能态的自旋、磁矩、电四极矩以及电荷均方根半径等基本性质，并结合各种大规模壳模型计算结果，系统地讨论了这一核区的壳结构演化、幻数特征、奇特形变和形状共存，以及核子间关联激发等物理现象。最后，基于已有的实验数据和物理现象，以及理论预言的 N=50以上镍核区的能级演化特征，我们提出在ISOLDE的共线共振电离谱装置上测量更加丰中子的81,82Zn 核素基本性质的实验设想。     

传统中子幻数稳定性的研究

在考虑了BCS理论的相对论平均场模型框架内,通过系统研究N=8,20,28,50,82和126六条同中子素链中每个元素费米面附近的单粒子能级间隔、粒子数占有概率比以及原子核体系的粒子数偏离随质子数的变化规律,讨论了传统中子幻数的壳结构在从中子滴线区到质子滴线区整个核谱上的稳定性,预言只有在轻核的丰中子区域,传统的中子幻数效应才可能消失,并把计算结果和最近的文献报道作了比较. 关键词： 相对论平均场模型 能级间隔 占有概率 粒子数偏离     

对超重核基态性质的系统性研究

对有限力程小液滴模型计算的质子数z=101—130超重核同位素链核的基态性质进行了系统的分析，通过对这些同位素链中处于裂变稳定线上核的平均结合能、四极形变、单质子分离能、双质子分离能和a衰变能等性质的系统研究，显示了质子数Z=108，114，126和中子数N=162，180，196时壳幻数的存在，同时可以看到Z=127之后超重核的基态性质还需要进一步研究。The calculated data by the Finite Range Droplet Model (FRDM) for the ground state properties of super-heavy nuclear isotope chains from Z=101 to Z=130 are analyzed in a global systematic way. Some quantities of the super-heavy nuclei which lie on the line of stability agains fission, such as the mean binding energy, deformation, single and double proton separation energy, as well as the α decay energy indicate the existence of the shell closure positions at Z=108, 114 and 126 and N=162...     

原子核质量模型的检验

基于AME2016发布的基态原子核质量数据,分别从模型的精度及实验预言的中子新幻数两方面系统比较分析了八个普适核质量模型的可靠性及预言能力.分区系统的计算了八个核质量模型预言的核质量均方根偏差,分析发现对现有实验数据精确度较好的是Bhagwat和WS4两个模型.通过分析中子壳能隙随中子数的变化趋势发现KTUY, WS3和WS4三个模型可以较好地再现中子新幻数N=32引起的突变行为,预言了在Cl和Ar同位素链中N=32极有可能是新的幻数.通过分析超重区域a衰变能随中子数的变化趋势发现FRDM12, WS3和WS4三个模型均可以较好地再现N=152, 162的子壳现象,且预言了对于质子数Z=108—114同位素链在N=184处原子核的寿命相对较长.     

在相对论平均场框架下Pr同位素链中滴线核的确定

在相对论平均场框架下研究了Pr同位素链中中子和质子滴线核的可能位置及相关性质.对效应的处理采用了BCS方法,并使用了与同位素有关的对力常数,对不成对的核子采用了‘阻塞法’,考虑了核的轴对称形变.计算结果表明,对不同物理量的研究都可得到¹⁸⁵Pr为同位素链中丰中子边最后一个稳定核.而在丰质子边,采用本方法很难确定质子滴线核的位置.原因是由于在丰质子边随着A的减少,费米面比丰中子边的费米面更快地趋于连续态,BCS方法不再成立,并须考虑束缚态和连续态的耦合.     

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。     

超越原子核滴线

近来发现了几种新的重同位素,至少其中之一超出了中子滴线．在以核内的中子数为横坐标,以质子数为纵坐标的核素图上,在原子核的丰质子一侧和丰中子一侧,各有一条边界线,分别称为质子滴线和中子滴线,超出滴线外的原子核中的核子是不能束缚在一起的．然而,目前人们对核力的了解还不足以用理论准确计算出滴线的位置．这就需要通过实验来寻找可能存在的原子核．     

应用原子核的宏观－微观模型研究远离稳定线核的性质

应用原子核的宏观－微观模型研究远离稳定线核的性质，得到了一些结果，例如质子和中子滴线，质子和中子密度分布及其均方根半径和中子皮厚度随同位素位移的变化．对一些奇异核性质的计算结果同相对论平均场方法计算的结果作了比较，对质子滴线附近核的质子放射性也作了简要讨论．     

应用原子核的宏观–微观模型研究远离稳定线核的性质

应用原子核的宏观－微观模型研究远离稳定线核的性质，得到了一些结果，例如质子和中子滴线，质子和中子密度分布及其均方根半径和中子皮厚度随同位素位移的变化．对一些奇异核性质的计算结果同相对论平均场方法计算的结果作了比较，对质子滴线附近核的质子放射性也作了简要讨论．     

中国科学院物理研究所2008年度人才招聘启事

在以质子数和中子数为坐标画出的核素图中,分布着100多种元素的几千种同位素．除少量核素是稳定的以外,其他核素大都有可以测量的半衰期,衰变模式为发射α,β粒子或自发裂变．换句话说,这些核素的基态不会自发地发射质子或中子．核素图的边界分别叫质子滴线和中子滴线,滴线以外的核对质子或中子衰变是不稳定的．     

满壳层附近禁戒α衰变寿命的研究

发展了α结团模型并用于研究满壳层(Z=82,N=126)附近的禁戒α衰变,对实验新观测到的天然α放射性核素209Bi以及N=127同中子素链(Po—U)的α衰变寿命进行了计算,理论结果和实验数据能够很好地符合,验证了α结团模型对禁戒α衰变的适用性.通过引入随质子数变化的α粒子预形成几率公式,进一步改进和完善了α结团模型.     

远离稳定线原子核的实验研究（Ⅱ）

远离稳定线原子核的实验研究（Ⅱ）罗亦孝（中国科学院近代物理研究所，兰州重离子加速器国家实验室，兰州７３００００）４２丰质子轻稀土核素的合成和衰变性质研究４２１轻稀土区质子滴线Ｚ＝０７４３Ｎ＋１１６附近新β缓发质子先驱核的合成和研究［１６—１...     

电子和原子核散射研究原子核结构

本文综述了近年来我们组利用电子散射结合相对论平均场模型对奇特核结构的研究.我们发展了相对论平均场框架下的磁电子散射方法,并用其研究一些中子晕及质子晕核的基态组态,例如,23O,17,29C和23Al.研究发现,原子核不同组态的弹性磁形状因子彼此差别很大.其次,我们发展了相对论平均场框架下的弹性库伦电子散射方法,并用该方法研究了奇特核的电荷分布.研究发现,丰质子核中扩展的电荷密度分布可以通过库伦电子散射来测量.这种方法还被进一步推广用于计算弹性宇称不守恒电子散射,研究了一些典型原子核的中子密度分布,例如,Ca同位素链,N=50同中子素链以及N=Z的双幻核.结果表明,宇称不守恒非对称度的振幅主要由质子和中子形状因子极小值之间的距离决定.这些结果为下一代电子-核对撞机上的电子散射实验提供了有用的参考.     

电子和原子核散射研究原子核结构(英文)

本文综述了近年来我们组利用电子散射结合相对论平均场模型对奇特核结构的研究。我们发展了相对论平均场框架下的磁电子散射方法,并用其研究一些中子晕及质子晕核的基态组态,例如,23O,17,19C和23Al。研究发现,原子核不同组态的弹性磁形状因子彼此差别很大。其次,我们发展了相对论平均场框架下的弹性库伦电子散射方法,并用该方法研究了奇特核的电荷分布。研究发现,丰质子核中扩展的电荷密度分布可以通过库伦电子散射来测量。这种方法还被进一步推广用于计算弹性宇称不守恒电子散射,研究了一些典型原子核的中子密度分布,例如,Ca同位素链,N=50同中子素链以及N=Z的双幻核。结果表明,宇称不守恒非对称度的振幅主要由质子和中子形状因子极小值之间的距离决定。这些结果为下一代电子-核对撞机上的电子散射实验提供了有用的参考。     

А∧Ca和А∧∧Ca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—Bogolubov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∧超核和双∧超核基态性质进行了系统研究。与通常的原子核相比，单∧超核和双∧超核中起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А∧Ca和А∧∧Ca，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。     

在线同位素分离器进展

原子核是由中子和质子组成的,各种不同类型的原子核叫做核素,核素是原子核物理的基本研究对象。若以原子核的中子数N作为横座标,质子数Z 作纵座标,那末,图上的每一点都代表一个核素,在核素图上,穿过稳定核的平均位置的一条向上延伸的线称为β稳定线,稳定线上的核素是不发生β衰变.     

质子滴线附近的β缓发质子衰变

简要回顾了实验小组在过去8年中获得的实验结果, 即采用氦喷嘴快速带传输系统 +“p-γ”符合方法, 在稀土区质子滴线附近首次观测了9种新核素的β缓发质子衰变, 在A=90核区的N=Z线附近获得了5种核素的β缓发质子衰变的新数据. 并把这14种核素的半衰期, 自旋宇称, 形变以及生成反应截面的实验值与流行的核模型理论预言进行了系统地对比讨论. 从中看出:(1)⁸⁵Mo, ⁹²Rh以及“等待点”核⁸⁹Ru和⁹³Pd半衰期的实验值比近期Moller等人的宏观-微观理论预言值[At. Data Nucl Data Tables, 66, 131(1997)]长5—10倍, 因而明显地影响天体rp过程生成的核素丰度;(2)实验指认的质子滴线核¹⁴²Ho和¹²⁸Pm的自旋宇称与流行理论预言不符, 但用Woods-Saxon-Strutinsky方法可以计算得到相符的位能面;(3)实验估计的9种稀土核的生成截面比通用的Alice和HIVAP程序的计算值要小1—2个数量级.     

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.     

Λ ACa和ΛΛ ACa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.