基于同位素链核电荷半径的新关系

系统研究了2013年发表的核电荷半径数据库中的实验值,基于这个数据库中大量的同位素链核电核半径实验值,对相邻3个同位素核电荷半径之间的关系进行分析,进而得到一个新的核电荷半径关系:一个原子核的电荷半径等于其左右相邻的两个同位素核电荷半径之和的一半.运用该关系对质量数A?20(质子数Z?10和中子数N?10)的核电荷半径进行拟合,结果发现核电荷半径的理论值与实验值符合得较好,均方根偏差(RMSD)仅为0.00471 fm;对质量数A?54的核电荷半径进行拟合时,得到理论值和实验值的RMSD仅为0.00337 fm.同时还添加了奇偶摆动修正来提高核电荷半径的精确度.此外,利用这个新的核电荷关系,结合1999年和2004年发表的数据库对一些核电荷半径进行预言,得到核电荷半径的预言值与2013年发表的数据库中的实验值符合得较好;基于CR2013数据库得到的预言值与近几年新测得的核电荷半径的实验值也较接近.研究结果表明新的核电荷半径关系对电荷半径的描述和预言具有一定的精确性和可靠性.     

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...