SD对壳模型与质子中子相互作用玻色子模型

在SD对壳模型理论框架下, 讨论了相互作用玻色子模型下U(5), SO(6)以及SU(3)的经典极限谱. 结果发现SD对壳模型可以很好地再现相互作用玻色子模型中的三种极限谱.     

基于壳模型对力加四极力研究sd和pf壳偶偶原子核

本文在原子核壳模型框架下基于唯象相互作用(对力加四极力)研究sd壳和pf壳的偶偶核低激发集体态。在提取了USDB和GXPF1相互作用的单粒子能量和单极相互作用的基础上,我们用一套统一参数计算重现了球形核和形变核的低激发谱;将对相互作用中的单极成分扣除后可以得到较好的结合能计算结果。同位旋标量的对相互作用对计算结果影响不大。单极相互作用在经验质子—中子相互作用、原子核对称能和Wigner能中产生重要贡献。     

原子核能谱的Staggering现象与四极相互作用

本文描述了质子-中子相互作用玻色子模型(IBM2)中原子核能谱的Staggering现象的改善方案,并利用这一方案对Ru和Pt同位素偶-偶核计算的结果,分析和讨论了原子核能谱的Staggering现象与四极-四极相互作用的关系.     

SD配对壳模型对质量数A~130区原子核的形状渡越研究(英文)

利用SD配对壳模型研究了质量数A~130区原子核的低激发态性质。为了减少参数,模型采用了等强度对力,取质子和中子对力强度等同近似,而非同类核子间的四极-四极相互作用强度取为同类核子间四极-四极相互作用强度的两倍。计算结果显示,模型的振动-转动和振动-γ不稳定运动的形状渡越特征与相互作用玻色子模型对应的形状相变特征基本吻合,从而说明SD配对壳模型是壳模型的一种合理近似。The SD-pair shell model is applied to analyze the evolution of low-lying states of even-even nuclei in A~130 mass region. In the model, the pairing and the quadrupole-quadrupole interactions are taken into account. The results show that there are clear signatures of the crossover from vibrational to rotational or from vibrational to the γ-soft shape phase.     

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.     

SD对壳模型下原子核形状相变（英文）

在SD 对壳模型的理论框架下讨论了原子核形状相变模式。研究结果表明,该理论模型可以把相互作用玻色子模型中U（5）-SU（3）以及U（5）-SO（6） 形状相变模式再现出来,相互作用玻色子模型中有关临界点对称性的特征也可以很好地描述。本文同时也发现原子核从振动到转动的形状相变可以通过改变相互作用强度来实现。The nuclear shape phase transitional patterns were studied in the SD-pair shell model. The results show that the transitional patterns similar to the U(5)-SU(3) and U(5)-SO(6) transitions in the interacting boson model can be produced. The signatures of the critical point symmetry in the interacting boson model are also produced approximately. It is also found that the shape phase transitional pattern between vibration and rotation can also be produced by changing the interactional strength.     

三玻色子核的核谱研究

在相互作用玻色子模型的基础上,用玻色子表面δ力作为玻色子之间的有效相互作用,计算了一些三玻色子核的核谱,同时也计算了E2约化跃迁几率,结果令人满意.表明这种模型是成功的.     

IBM-Ⅱ中的有效玻色子数

通过简单的半经验方法,本文给出在Z=40、64子壳附近的有效质子玻色子数,提出在SU(3)极限下存在质子玻色子和中子玻色子的饱和.用此可解释稀土区偶偶核中B(E2)、B(M1)的强饱和性和关联性.并把本文的结果与微观计算的有效玻色子数作了比较,两者是一致的.     

原子核的形状相变

简要回顾原子核形状相变研究的现状，并将相干态理论与角动量投影方法相结合，在不区分质子玻色子和中子玻色子的相互作用玻色子模型（IBM-1）框架下，对角动量驱动的轴对称情况下的具有U（5）、SU（3）对称性以及两种对称性之间过渡区的原子核的形状相变进行了具体研究。We review the status of the research of nuclear shape phase transitions in this paper. Meanwhile, by taking the coherent state theory and angular momentum projection method, we study the shape phase transitions of axially symmetric even-even nuclei with U（5） symmetry, SU（3） symmetry and those in the transitional region of the two symmetries in the framework of Interacting Boson Model-1 （IBM-1）, which does not distinguish the proton bosons from neutron bosons.     

原子核过渡区的量子相变

在相互作用玻色子模型(IBM) 基础上用O(6) 高阶项代替传统的SU(3) 四极-四极相互作用来研究原子核从振动到转动过渡区的量子相变行为。利用U(5)-SU(3) 和UQ 两种方案,在玻色子数分别为N = 8 和N = 20 不同情况下,研究了原子核的一些低激发态的能级比和电四极跃迁比。结果表明:随着玻色子数N 的增大,系统的量子相变行为得到加强;两种方案都可以用来描述从振动到转动过渡区的原子核的量子相变特征且O(6) 高阶项方案下量子相变行为更为明显。在此基础上,进一步应用这两种方案具体讨论了152Sm 核的低激发态能级和电四极跃迁性质并与实验数据进行对比分析。结果表明,用O(6) 高阶项可以更为合理地描述带内跃迁及不同带之间的带间跃迁性质。With the framework of Interacting Boson Model(IBM), transitional patterns from the spherical to the axially deformed limit of the IBM with a schematic Hamiltonian are studied by replacing the SU(3) quadrupole-quadrupole term with O(6) cubic interaction. But, we use the two schemes to investigate some energy ratios and B(E2) ratios for different bosons N = 8 and N = 20. The results show that with the increasing of the numbers of bosons, the transitional behaviors can be enhanced; the transitional behaviors are very similar in the two schemes. However, there are some distinctive differences for some quantities across the entire transitional region, such as energy levels and ratios, B(E2) values and ratios, and expectation values of the shape variables. Generally speaking, the transition is smoother and the nuclear shape is less well defined in the new scheme. Then we apply the two schemes to the critical point symmetry candidate, such as 152Sm, and find the overall fitting quality of the UQ scheme is better than that of the U(5)-SU(3) scheme, especially for the inter-band E2 transitions in 152Sm.     

原子核的配对壳模型及数值计算(I)

原子核配对壳模型用“真实”的价质子对和价中子对构造组态空间的波函数,包含了单粒子能量项的贡献.在配对壳模型内,费米子运力学对称模型(FDSM)和相互作用玻色子模型(IBM)可以作为它的特殊情况.本文报道这一模型的思想、框架及其数值计算程序.     

相互作用玻色子之间的有效作用

在最初的相互作用玻色子模型(IBM)中,假定只存在和两个质子相应的以及和两个中子相应的玻色子。后来Elliott在此以外,还讨论了和p-n相应的玻色子,并引进了玻色子的同位旋。上述三类玻色子,成为一个同位旋三重态。他认为原子核作为玻色子的系统时的有效哈密尔顿量是同位旋SU(2)不变的。本文认为有关哈密顿量除有上述对称性的相互作用部分以外,还有不具备这种对称性的相互作用部分。根据原子核的低激发能谱实验和理论的比较,纯用p-p玻色子和n-n玻色子的IBM是成功的,从这一点来探索上述两种相互作用的形状以及数量的关系。并指出原来的IBM和Elliott理论都是本文所讨论的结果的极限情形。如果IBM也能够应用于奇奇核,则在所确定的相互作用的特征的基础上能够预言角动量J为1,2,3,……的次序的能谱,实验中确实发现有一些奇奇核的能谱有这样的特征。     

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.     

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.     

奇A核Pd同位素中h_(11/2)入侵轨道的形状驱动效应研究

过渡区原子核的形变与准粒子占据的轨道密切相关。采用推转壳模型首次系统性地研究了奇A核~(99)Pd,~(101)Pd和~(103)Pd原子核中h_(11/2)轨道对核芯的形状驱动效应,基于Total-Routhian-Surface(TRS)方法的计算结果表明,当过渡区原子核~(99)Pd,~(101)Pd和~(103)Pd中的准粒子开始占据h_(11/2)入侵轨道时将会使原子核产生稳定的四极形变。另外,对A≈210质量区近滴线核的高自旋态研究现状及今后进一步的工作也进行了概述。     

质子-中子相互作用玻色子模型SU(3)算法与简单应用

质子-中子相互作用玻色子模型(简称IBM-2)具有很好的壳模型微观基础,是描述中重质量偶偶核结构的标准模型之一.对比早期建立在弱耦合U(5)基底的NPBOS算法,本文介绍基于弱耦合SU(3)基底求解IBM-2模型哈密顿量的新算法结构,通过举例典型相互作用项在SU(3)基底下矩阵元说明如何利用SU(3)群代数技术求解IB...     

质子-中子相互作用玻色子模型的计算程序NPBOS的群链检验

应用质子玻色子和中子玻色子耦合的观点讨论了质子-中子相互作用玻色子模型(IBM2)的各种对称群链.IBM2的动力学对称群链分四类,其中某些对称群链是新发现的.应用群链检验方法,对广泛使用的IBM2计算程序NPBOS进行了检验,结果表明,除O(6)极限外,NPBOS程序的结果是正确的.我们改正了NPBOS中的错误,并利用改正后的NPBOS计算了¹⁵⁰Sm,¹⁵²Sm核的能谱和E2跃迁,得到了与实验符合较好的结果.     

玻色子等效电荷计算

本文根据相互作用玻色子模型的基本原理,结合实验数据提取了部分U(5)极限和O(6)极限核的玻色子等效电荷,并应用它们计算了混合对称态的跃迁几率.计算表明,中子(质子)玻色子等效电荷随中子(质子)玻色子数增加而减小,即玻色子等效电荷存在屏蔽效应.     

相互作用玻色子模型的非厄米Dyson玻色子展开途径

通过Dyson玻色子展开及修正的Jancovici和Schiff代换,得到费米子集体S,D对态空间与相互作用玻色子模型s,d空间之间的一一对应.费米子算符的玻色子像被唯一确定,IBM哈密顿量具有非厄米形式.费米子矩阵元能够在玻色子空间内直接计算,并且,当需要清除伪态时,相应的投影计算也能在玻色子空间进行.     

有限玻色子系统中的激发态量子相变

为了探讨原子核系统中存在激发态量子相变的可能性,在相互作用玻色子模型框架下对有限玻色子系统中的激发态量子相变现象进行唯象分析,特别是针对角动量和有限N效应如何影响U（5）-SU（3）和SU（3）-O（6）过渡区中的激发态量子相变行为进行了系统研究。结果表明,低角动量振动谱中的激发态量子相变特征在现实玻色子数情况下可以很好地保持,但随着角动量增加相变特征逐渐消失。In this work, a phenomenological analysis of the excited-state quantum phase transitions (ESQPTs) in the finite-N boson system has been carried out within the interacting boson model in order to reveal the possibility of finding ESQPTs in nuclear systems. Particularly, the angular momentum and finite-N effects on the ESQPTs in the U(5)-SU(3) and SU(3)-O(6) transitional regions have been systematically investigated. The results indicate that the main features of ESQPTs can be well preserved even at a realistic boson number for small angular momentum but will gradually disappear as the angular momentum increases.