重结团的自发发射

本工作采用一个建立在α衰变理论基础上的模型,计算了某些重核自发地发射比α粒子重的各种结团的寿命。结果表明,这个现象是核壳层结构一个新的表现形式。对于导致幻数或接近幻数子核的母核与重结团组合有很大的几率。我们获得的解析表达式能够对大量的核进行计算,以便寻找新类型的核放射性。我们曾经指出,许多重核就其极其非对称分裂而言,基态是亚稳态(释放能量Q>0),象α衰变一样,可以认为是对于这种超非对称分裂情况Strutinsky 使用宏观微观方法所描述的裂变过程。Moretto 强调使用统一方法处理轻粒子发射和裂变统计学的可能性。     

α–结团模型对超重核α衰变寿命的研究

用α结团模型计算新合成超重元素的半衰期,与已知的实验数据进行对比分析,发现理论和实验数据能够很好地符合,验证了α结团模型对超重核研究的有效性.同时结合标准的形变Har-tree-Fock模型核质量表给出半衰期理论计算结果,可供以后在理论或实验上研究超重核参考,在此基础上进一步分析超重核区域的α衰变能、双中子分离能和双质子分离能,并讨论Z=114和N=184处是否存在壳效应.     

α-结团模型对超重核α衰变寿命的研究

用α-结团模型计算新合成超重元素的半衰期,与已知的实验数据进行对比分析,发现理论和实验数据能够很好地符合,验证了α-结团模型对超重核研究的有效性.同时结合标准的形变Hartree-Fock模型核质量表给出半衰期理论计算结果,可供以后在理论或实验上研究超重核参考,在此基础上进一步分析超重核区域的α衰变能、双中子分离能和双质子分离能,并讨论Z=114和N=184处是否存在壳效应.     

重核的结团放射性

对重核的结团放射性(¹⁴C—³⁴Si)的实验数据进行了系统的分析和研究.提出了一个描述结团放射性寿命的新公式.理论计算结果与实验寿命在5倍以内符合.指出结团放射性的衰变能和结团内α粒子数有一个新的线性关系,标志着重核表面有α凝聚.     

通过费米能区重离子碰撞产额分布来研究16O原子核的团簇结构

近几年来,原子核核内的α团簇结构引起了人们的广泛关注.本工作的目的是讨论在费米能区下重离子碰撞的碎片产额分布是否可以作为研究轻核中α团簇结构的工具.本文基于扩展的量子分子动力学输运模型(EMQD)模拟了16O具有4种不同的初始化α构型(长链型、风筝型、四方型以及正四面体型)的16O+16O反应,通过观察碎片产额多重数分...     

Bi同位素链上原子核α衰变性质的理论研究

采用结团模型(clustermodel)计算了从10752Te到292116共443个核素α衰变的半衰期,所得结果与实验值符合得很好,显示了结团模型可以成功地应用于研究原子核α衰变的性质。同时研究了Bi同位素链上奇A核α衰变的半衰期,计算结果与已有的实验值的偏差一般在3倍以内,进而对实验上未知α衰变半衰期的原子核的性质进行了预言。这有助于将来在实验室探测与鉴别这些原子核以及研究它们的α衰变性质。理论与实验的比较将加深人们对原子核结构的认识。     

α结团和集体低位态

核内α结团和集体低位负宇称态早就发现了,但理论上未能很好解释。本文介绍了最近一些典型实验所给出的新信息,老理论似乎更不能完满的解释。人们正在发展老的理论或寻找新的途径,现在α结团问题正在和集体低位态(特别是低位负宇称态)沟通起来,α回弯现象也可将二者联系起来。其结果,可能导至对一些问题的重新认识或甚至解决。所以,这个课题是远离β稳定性核性质和高自旋态的新课题,也是核表面结构的一个大课题。     

核壳型量子点(ME)4@(ME)28(M=Cd/Zn，E=Se/S)核壳间相互作用研究

采用密度泛函理论和自然键轨道理论结合的方法对核壳型量子点团簇(ME)4@(ME)28(M=Cd/Zn,E=Se/S)的几何结构、范德华体积、分子轨道和核层与壳层间的轨道占据进行模拟,分析不同核壳团簇结构中核与壳之间的相互作用。结果显示,核层金属原子与壳层非金属间距离大于核层非金属原子与壳层金属原子间距离,相同壳层时,Zn-Se/S键长小于Cd/Zn-Se键长,孤立的核和壳体积之和大于相应核壳构型的体积;核壳间的相互作用主要源于壳层非金属原子Se的sp杂化轨道和核层金属原子Cd/Zn的s、p及少量的d轨道相互作用。研究表明,一方面,核内原子和壳上的原子之间存在很强的化学键的作用;另一方面,在核与壳之间存在着显著的边界,表明核、壳构型有差异,核壳构型中的核与壳之间存在相互作用且二者相互影响。     

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.     

原子核的结团性质

原子核结团现象是原子核运动中普遍存在的现象。本文评述了原子核结团模型研究的进展和结团思想在核结构性质、核衰变、核反应方面引人注目的发展。     

1p壳层核的α折合宽度

利用谐振子壳模型波函数,计算了1p壳层核的α折合宽度。计算结果发现,正常宇称能级的理论值与实验值大致相符,反常宇称能级的理论值则比实验值小得多。这表明至少对于反常宇称能级,通常的单量子激发壳模型波函数还不能正确反映原子核的结团现象,它们与原子核真实状态的差别还是很大的。     

重偶偶核的α结团现象与集体激发的统一描述

本文建立了统一描述重偶偶核的四极集体运动、α结团和八极振动的代数模型U(6)×U(11), 给出了该模型的三种动力学对称性: SU(5)、SU(3)和SO(6). 计算了SU(5)极限下的能谱, 并与²¹⁸Ra核的实验数据进行了比较.     

原子核结团的非局域化运

原子核中结团的形成是原子核多体动力学的一个重要表现方面,同时它也是核物理中最有 趣的现象之一,对原子核中结团运动和结团结构的研究一直以来就是核物理研究的重要课题。本 文中,我们介绍了原子核结团研究的历史背景和一些重要的结团模型。同时,我们阐述了最近提 出的一个结团物理中的新概念—非局域化结团。我们认为原子核中的结团是非局域化的,它们可 以在整个原子核内做自由的非局域化运动,只是由于泡利阻塞效应而不能靠的太近,这是与传统 的局域化结团概念截然不同的一种观点。非局域化结团的概念使我们加深了对原子核中结团关联 的理解,同时也为探索更为复杂的原子核结团结构提供了一条新的途径。     

α结团模型在形变核区域的推广

将α结团模型推广至形变核,计算偶偶形变母核α衰变基态到子核基态和子核第一激发态的分支比,显示出α衰变精细结构的测量是提取核形变信息的有效手段.The cluster model of α-decay is extended to deformed nuclei. The branching ratios of α-decays from the ground state of a parent nucleus to the ground state 0~(+) of its deformed daughter nucleus and to the first excited state 2~(+) are calculated in the framework of the cluster model. The results indicate that a measurement of α spectroscopy is a feasible method to extract the information of nuclear deformation.     

对关联对于Pb~(208)附近α衰变的影响——α约化宽度的绝对值的计算

本文利用BCS波函数及投影波函数计算了_84Po的偶-偶同位素及_85At的奇-偶同位素的α约化宽度γ_α~2的绝对值。文中仔细研究γ_α~2的绝对值及相对趋势和参数b,R_0,G的关系;b为谐振子势阱参数,R_0为道半径,G为对关联相互作用常数。 计算结果的分析表明:(1)对关联有利于α的形成,它可以使α约化宽度的绝对值增加一个数量级,且可以使相对趋势与实验符合得更好。(2)BCS波函数的粒子数不守恒的缺点,对于满壳外粒子数不多的核的α衰变来说相当严重。用了粒子数守恒的投影波函数,绝对值可以增加1—2倍,且可以使相对趋势变好。(3)考虑了阻塞效应后,宽度约减小10％,使奇A核的阻碍因子的理论值和实验值一致。(4)绝对值对参数的选择很敏感,而相对趋势对参数则不太敏感,要使理论的绝对值接近实验值,必须取R_O在8f以内。     

Ag-Au二元纳米微粒吸收谱的计算

纳米微粒的光学性能与其表面等离子体共振关系密切.本文利用推广的Mie理论计算研究了Au-Ag体系单质、合金以及核壳结构纳米颗粒的消光、吸收和散射的性能(包括壳核结构Ag-Au微粒在紫外-可见光的吸收性能),计算结果与实验值相符合得很好.研究表明,随着粒径的增加,微粒表面等离子体共振偶极吸收峰出现红移,波峰位置与纳米微粒的尺寸具有线性关系.壳核结构中,粒径与核壳比决定了整个微粒的吸收性能.进一步研究表明,当Au壳层较薄时,可以获得具有可调光学性能的壳核纳米结构;而当Au壳层较厚时,其光学性能与同尺寸单质Au微粒一致.通过计算分析,本文还将Mie理论推广到具有空腔结构并且壳层厚度达到一定值的纳米微粒.另外,研究发现合金结构纳米微粒的吸收峰位置与合金成分有着线性关系.本研究表明,人们可以通过控制纳米微粒的尺寸、形貌和结构,调节其表面等离子体共振峰位,这大大拓展了纳米微粒的应用范围.     

146Tb的多粒子激发特性研究

利用在束γ谱学技术、通过反应¹¹⁸Sn(³²S,1p3n)研究了¹⁴⁶Tb的高自旋态能级结构. 基于实验测量结果, 建立了激发能达8.39MeV的¹⁴⁶Tb核的能级纲图. 双奇核¹⁴⁶Tb相对于双满闭壳¹⁴⁶Gd核, 多一个质子和缺少一个中子, 它的低位激发态是二准粒子态, 更高的激发态是四准粒子态, 或二准粒子态与其偶偶核芯低位激发态的耦合. 利用经验壳模型对部分全顺排组态的激发能进行了理论计算.     

基于电化学-应力耦合模型的锂离子电池硅/碳核壳结构的模拟与优化

硅基电极材料在应用中的一个主要问题是巨大的体积膨胀,以及由此带来的电极材料破裂、粉化.本文在有限变形假设前提下,基于电化学-力学耦合理论,研究球形Si/C核壳结构在嵌锂过程中的浓度、应力场的演化,并在此基础上讨论了核壳结构的优化设计.计算结果显示:壳层可以很好地保护硅颗粒的膨胀;然而核内产生的较大的径向压缩应力可能导致核壳界面的脱黏,而核壳界面处的切向拉伸应力可能会导致壳层的断裂.进一步为有效提高核壳结构的电化学与力学性能,从而实现锂离子电池更长的循环寿命,考虑了两种结构的优化:1)单层核壳结构; 2)双层核壳结构.结果表明对于单层核壳结构应使用更软的包覆层材料;而双层核壳结构中优化的材料布置方案为内软外硬,对双层核壳结构的硬度分析表明,内层材料的杨氏模量应低于10 GPa,而外层材料的应不高于70 GPa.本文的结论对球形材料颗粒电极的设计及优化具有一定的指导意义.     

相对论平均场理论框架下对能的系统研究

在相对论平均场模型的框架内,沿原子核的稳定线,以每隔4个质子或中子提取样本的方法,计算了核谱图上数十个原子核的对能,特别是研究了氧同位素偶-偶核的对能随核子数的变化规律,发现在固定能隙Δ的条件下,对能的大小和核的壳结构有关,由此提出了一种检验闭壳效应的简便方法,进而发现中子数N=6不仅在轻核的丰中子区是一个新幻数,而且在丰质子区也是一个可能的新幻数. 关键词： 相对论平均场模型 对能 能隙 幻数     

相对论平均场理论对重核中结团现象的研究

用相对论平均场理论结合结团模型对重核结团现象进行了研究. 首先将原子核分为两个部分, 然后用相对论平均场模型对原子核的核子按束缚能的高低来分布, 结果获得了与实验相一致的结团. 这表明相对论平均场模型也适用于重核结团现象的研究.