核结构研究的几个里程碑与中国核结构研究20年

原子核物理学已成为人类社会发展中不可或缺的重要组成部分. 人们对于核结构的认识, 有如下几个里程碑: 原子核的发现, 原子核的组成及其粗块性质, 原子核壳结构, 形变与集体运动(转动与振动), 对关联与超导性, 高自旋态, 奇异变形核态, 奇特原子核, 超重原子核等. 经过几代人的努力, 中国的原子核结构研究也经历了从无到有、从弱到强的发展历程. 特别是近二十年以来, 中国核结构领域在人才培养、学科地位、文章发表、学术会议等国际舞台都有一席之地, 做出了一些原创性的成果. 本文将扼要介绍20年来中国核结构研究的成果.     

原子核壳模型发现前后

 大约四十年前,梅耶和詹森分别独立地提出了原子核壳模型,成功地解释了幻数等原子核结构的主要特性.虽然这个模型并未最终解决原子核结构问题,但它应作为研究原子核结构的基础模式已为世人所公认.因此,梅耶、詹森和对群论在核谱学上的应用作出重大贡献的魏格纳一起荣获了1963年度诺贝尔物理学奖金。本文介绍发现原子核壳模型的前后经过.卢瑟福发现原子内有核存在在1906年卢瑟福发现α粒子散射现象以后,盖革和马斯顿做了大量α粒子散射的研究工作.     

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.     

A^80核区在束γ谱学研究进展

为深入研究原子核手征对称性自发破缺等重要的科学问题,山东大学(威海)核物理研究团队利用在束γ谱学实验技术,系统研究了A^80核区一系列原子核的能级结构,丰富了这个区域原子核的谱学信息,并对这些原子核的对称性、形状和运动模式等问题进行了探讨。研究结果表明,在A^80核区存在包括奇奇核和奇A核在内的多例候选手性原子核,能级寿命测量支持80Br的手性解释。此外,本文也讨论了随着中子数的增加,手征几何和八极关联效应的演化情况以及这个核区近球形核的中子跨壳激发现象。     

原子核存在的区域

本根据原子核液滴模型的外斯塞格质量半经验公式，给出了核中质子的平均结合能，从而确定子原子核存在的区域。     

尼尔斯·玻尔的原子核裂变理论及其发展近况

尼尔斯·玻尔对原子核物理的最直接、最重要的贡献,是他创立了核反应复合核模型与原子核的裂变理论. 原子核裂变是指一个重核自发地或者通过中子或其它带电粒子打进原子核产生的核反应,使这个核分裂成两个质量相差不多的碎片.这一现象是哈恩(Hahn)和斯塔兹曼(Stra-ssmann)于193     

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15~22s(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.     

核子-核子短程关联对x>1区域原子核结构函数的影响

利用Jastrow关联波函数,重新讨论了核子-核子短程关联对原子核结构函数的作用,发现在选用正确的单粒子能量和包括核子间短程对关联效应在内的核内核子动量密度分布以后,并不能解释原子核结构函数在x>1区域的实验数据.     

清华大学物理系原子核物理研究的新进展

在清华大学物理系成立80周年之际,对近年来清华大学物理系原子核物理研究的主要进展情况作一介绍,包括原子核高自旋态的实验研究,原子核结构的理论研究,高能核物理的理论研究.在高自旋态研究方面,内容包括在A～100丰中子核区核的集体振动转动带结构、新的准粒子带特性、新手征二重带等特性研究;在A～140丰中子核区核的八极形变及八级关联等特性研究;在A～130缺中子核区核的形状驱动效应,包括扁椭形变带、形状共存等特性研究.在原子核结构理论研究方面,内容包括用相互作用玻色子模型、推转壳模型、投影壳模型以及相对论平均场对原子核特性的研究;对原子核结构或其他量子系统的各种对称性和代数方法的研究,如动力学对称性、超对称性、势代数方法等;与对称性紧密联系的普通李代数和非线性李代数的表示,如普通李代数、李超代数、平方根型非线性李代数、多项式型非线性李代数等.在高能核物理研究方面,内容主要包括量子色动力学（QCD）在高温高密条件下的相变以及在相对论重离子碰撞中相变信号的研究.     

用奇异核束流进行反应总截面测量及意义

反应总截面是表征核反应和原子核特征的一个很重要的量,从中可以提取核的大小、形变和核内中子分布、质子分布等许多反映原子核整体特性的有用信息。本文综述了用奇异核束流进行的反应总截面测量及其意义。     

原子核结构模型

原子核結构的研究是原子核物理学的重要組成部分之一,其目的主要是通过对原子核所表現的各种性貭的研究,掌握原子核的基本特性及其內部运动規律,以便充分利用原子核內蘊藏的能量和原子核的其他特性。在对有关核子間相互作用力缺乏足够认識的情况下,不能直接运用核力来解决核結构的問題,即使核子間相互作用力知道得很清楚,要运用它来解决核結构問題,还必須首先解决量子力学的多体     

中、高能核物理的一些进展

自从1932年发现中子之后,人们确信原子核是由中子和质子组成的.在此基础上发展了一系列的模型理论.首先,尼尔斯·玻尔用液滴模型成功地解释了核密度的饱和性,随后发现了原子核的幻数现象,并由此建立了原子核的壳层结构模型.五十年代初期,奥格·玻尔又提出了描述原子核集体运动的综合模型,解释了一系列原子核的低激发态性质.六十年代以来,又发展了核多体方法的微观理论,在解释低能核物理现象方面,取得了相当的成功. 七十年代以后,随着实验精度的提高以及用高能粒子(或由此得到的次级粒子)轰击原子核的实验增多,这些新的高能核物理现象,给原子…     

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.     

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.     

少参数核质量公式及核质量计算

本文介绍一个少参数的原子核质量公式,并用它计算了28≤Z≤81的1440个原子核质量和1250个核的双中子分离能s_2n,与实验比较,核质量和s_2n的方均根偏差分别为1.01MeV和0.57MeV.理论的双中子分离能曲线很好地重现了N=50、82的主壳效应和Z=40时N=56的亚壳效应,以及N≥60和90时的原子核发生大形变的特性.     

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.     

今日国外物理

 1 英、澳学者创原子核形状研究新方法据澳大利亚《实验室新闻》报道,英国尼尔·罗利博士提出用相对简单的实验数据确定原子核形状的可能性,改变入射原子核的能量,测量核合成(聚变)的概率的变化.澳大利亚学者杰克·利博士在其学生简星伟协助下,用韦纳滤波器进行这一实验,发现轰击1平方毫米靶区时,只有百万分之一的入射粒子能够进行合成,大多数被散射掉,散射粒子的强度妨碍检测器的正常工作.他们采用球形氧原子核作为入射原子核,其他一系列原子核作为靶,进行了大量测量,获得十分满意的结果.     

邮票上的物理学史（49）——核裂变

发现核裂变的故事应当接着发现中子往下讲 .在发现中子之前 ,用得最多的轰击原子核的炮弹是α粒子 .例如 ,历史上的第一个人工核蜕变就是卢瑟福用钋源发出的α射线轰击氮核 ,把它嬗变成氧原子 .约里奥-居里夫妇用钋源α射线轰击各种原子核 ,轰击铍发现了中子 ,轰击铝发现了人工放射性 ,但对Ｚ >2 0的原子核 ,α粒子轰击却不能引起核反应 .这是因为 ,原子核的正电荷的推斥力使α粒子不能进入原子核 .发现中子后 ,1 93 4年 ,意大利物理学家费米 (邮票见下节 )和他的研究集体试着用中子而不是α粒子来轰击原子核以产生人工放射现象 .费米认为 ,…     

原子核中多夸克集团存在的一些征兆

本文指出了3~He 和3~H 实验电荷形状因子的类似性,3~He 电荷密度的中空现象以及50MeV 的П-核双电荷交换反应截面(σ_(DCX)(0°))都是与传统的原子核结构理论相矛盾的.认为这些矛盾是原子核中多夸克集团存在的明显的征兆.夸克强子混合核模型很好地解释了观察到的现象.     

实验室中获得密物质

科学家们昨天宣布,他们在加利福尼亚大学劳伦斯──伯克利实验室的加速器中首次观察到密物质.而人们一直认为这种密物质只存在于脉冲星、中子星及超新星这类崩溃了的恒星核中. 这一发现将有助于天体物理学家们进一步了解宇宙形成和恒星灭亡时所特有的超高温超高压条件下,物质的一些特性. 一切物质都能以各种不同的浓缩状态存在.人们一直相信原子核也是如此.而现在人们终于直接观察到了这一现象. 在伯克利实验室人们用一称为Bevalac的装置将重原子核加速到接近光速,然后用其轰击靶核时,得到这种密物质. 所有用于实验的原子核都取自于一种称…