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...     

原子核电荷半径的研究

结合已有的原子核半径的实验数据,对先前的核电荷半径公式进行验证和探讨.比较单参数核电荷半径公式,验证了Z~(1/3)律公式要优于A~(1/3)律公式.对两参数公式和三参数公式进行验证,得到两参数和三参数公式要优于单参数公式.考虑到原子核电四极矩与形变的关系,在原有的三参数公式中加入电四极矩因子项,得出核电荷半径新公式.拟合该公式发现核电荷半径理论值与实验值符合较好.再考虑总自旋与电四极矩的关系,求出内禀电四极矩,代入公式中进行拟合,均方根偏差进一步下降.最后加入能反映奇偶摆动现象的δ项,用公式得到的均方根偏差为0.369 fm,较好地反映出了形变与核电荷半径的关系.     

径向基函数方法在预言原子核电荷半径中的应用

结合径向基函数方法有效地提高了两个全局模型预言原子核电荷半径的精度和能力。利用885个原子核电荷半径实验数据进行留一交叉验证，Skyrme Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB25)模型的计算结果与实验测量结果的均方根偏差从0.025 fm降到了0.018 fm，基于Weizs?cker-Skyrme(WS^*)核质量模型给出的壳修正能和形变参数提出的四参数公式的计算结果与实验测量结果的均方根偏差从0.022 fm降到了0.017 fm。两个模型结合径向基函数方法预言最新的144个实验值的均方根偏差仅为0.015 fm。通过研究径向基函数方法对HFB25和WS^*两个模型在超重区域预言值的修正程度发现，径向基函数方法对于WS^*模型在超重区域的修正值大部分可以保持在0.1 fm以内，而对于HFB25模型在超重区域的修正值大部分都超过了0.1 fm，这对于分析模型误差以及进一步改善原子核电荷半径的预言精度非常有用。     

关于原子核电荷半径的研究

结合原子核电荷半径实验数据, 对885个中子数N≥8和质子数Z≥8的核电荷半径做了系统的研究. 对于单参数核电荷半径公式, Z^1/3律公式计算的结果优于A^1/3律的结果, 而对于两参数和三参数公式, Z^1/3律和A^1/3律的结果基本相当. 考虑到壳效应及奇偶摆动现象, 在原有的三参数公式基础上提出了加入Casten因子项和δ项的核电荷半径新公式. 利用该公式计算得到的核电荷半径理论值和实验值符合得非常好, 均方根偏差仅为σ=0.0266 fm, 此值比常用的三参数公式的结果下降了近50%, 理论计算值能更好地反映出壳效应及核电荷半径奇偶摆动的变化趋势.     

核半径的弥散效应和形变效应

本文采用Yukawa折迭型密度分布函数, 在计及椭球形变和四面对称体形变的情况下给出了核电荷半径的计算公式. 对55种元素148个核素所作的计算表明, 计算值与实验值之间的总体偏差为0.034fm, 与参数较多的小液滴模型结果相近; 且可克服Z^1/3律在解释某些跨过大壳的同位素系列核半径变化时所遇到的困难. 本文还通过分析不同核素之间核表面宽度的涨落与中子壳层结构的关系, 解释了同位素核半径的精细结构.     

原子核电荷半径的Z~(1/3)律

本文仔细调查了近几年来从μ介原子X射线及电子散射实验所确定的原子核电荷分布半径。根据70多个原子核的电荷半径的实验数据分析,核电荷半径系统地偏离国际文献上所习用的A~(1/3)律,而相当好地遵守Z~(1/3)律,即 R_p=r_(op)Z~(1/3)其中r_(op)≈1.64fm。本文还讨论了同位素和同中子异荷素的核电荷半径的变化规律。此外,按照Z~(1/3)律,原子核库仑能差△的变化近似地与Z~(2/3)成比例,这与实验一致。     

宏观微观模型对重核区原子核基态性质的研究

利用连续介质模型并基于Nilsson模型考虑微观修正, 研究了重核区原子核( Z≥82)基态性质, 得到了较好的结果。 通过拟合 Z≥82原子核的结合能实验数据, 得到了两组连续介质模型的新参数。 利用这两组参数计算的重核结合能与实验值的均方根偏差约为0.8 MeV, 电荷半径的均方根偏差约为0.07 fm。 The continuous medium model with shell correction from Nilsson model is used to study the ground state properties of heavy nuclei (Z≥82). New parameters are obtained for the continuous medium model by fitting the experimental binding energies. The theoretical calculations for the masses and radii are in good agreements with experimental values, and the root mean square deviations are about 0.8 MeV for the masses, and about 0.07 fm for the radii.     

原子核电荷半径的Z1/3律

本文仔细调查了近几年来从μ介原子X射线及电子散射实验所确定的原子核电荷分布半径。根据70多个原子核的电荷半径的实验数据分析,核电荷半径系统地偏离国际文献上所习用的A^1/3律,而相当好地遵守Z^1/3律,即R_p=r_opZ^1/3 其中r_op≈1.64fm。本文还讨论了同位素和同中子异荷素的核电荷半径的变化规律。此外,按照Z^1/3律,原子核库仑能差△的变化近似地     

不稳定锂同位素移位的高精度测量实验方案(英文)

对丰中子晕核11Li的核电荷均方根半径的实验确定 ,特别是其与9Li的半径的差值 ,将对各种核模型进行灵敏的检验 .选择锂的合适跃迁 ,利用激光光谱技术高精度测量该跃迁的同位素移位 ,并扣除精确理论计算的质量移位贡献值 ,可以用来确定有关同位素的核电荷均方根半径 .就目前能够提供的实验设备和手段 ,对于不稳定锂的同位素8,9Li和短寿命丰中子晕核11Li而言 ,这是能够得到与核模型相独立的电荷半径值的唯一可行的方法 .这类实验正在德国重离子研究中心 (GSI)和欧洲核子中心的ISOLDE/CERN上计划实施 .描述了锂原子的激光激发共振电离途径和进行锂的同位素移位测量的实验装置,并讨论了采用这种方法测量到的6,7Li的初步结果及其精度 ,以及使用该方法研究不稳定核的灵敏性. A high-resolution isotope shift measurement of lithium isotopes in a suitable transition, combined with an accurate theoretical evaluation of the mass-shift contribution in the corresponding transition, can be used to determine the root-mean-square nuclear charge radii of these isotopes. For the unstable 8,9Li and the short-lived halo nucleus 11Li, this is the only approach available for obtaining nuclear-model-independent values of the charge radii within the reach of present-day facilities...     

中子并非任何场合都是电中性

自由中子的电荷是由中子束通过电场测出的.实验测得电荷上限为10-20e,电偶极矩小于 6 ×10-25e·cm.然而,人们用高能电子散射测出中子有电流环,用低能中子对束缚无自旋原子的电子散射测出中子有微小电荷分离[1].从高能电子散射中子的数据分析得出中子的电荷结构:中心是一个半径为 0.2 fm带正电荷0.35。的核,0.8fm内带负电荷0.5e,在1.4fm内带有正电荷 0.15e(通常把 0.8fm和 1.4fm内的电荷分别称作矢量云和张量云)[2].夸克模型提出:中子是由带电的ddu夸克组成;中子的核心为夸克,其外层为π介子及其他介子.中子有电荷分布和每层带有不同的电荷…     

利用双折叠模型对弹核为α的熔合垒高度和位置的系统学分析

本文系统分析了α粒子与不同的靶核熔合时, 势垒高度和位置与相互作用核的电荷数和均方根半径的关系. 通过基于密度依赖的核子-核子相互作用(CDM3Y6)的双折叠模型来计算核势. 得到了当弹核为α时垒高度和位置的参数化公式. 通过分析质量数从16到238的原子核表明, 参数化公式可以精确地再现弹核为α的熔合反应的垒高度和位置, 其精确度在±1%以内. 此外, 其结果还能很好地和实验值, 经验值, Royer, KNS, AW和亲近势的结果相符合.     

17F和18Ne与质子的弹性散射角分布

采用逆运动学方法对放射性核束¹⁷F和¹⁸Ne与质子进行弹性散射实验,得到了实验测量微分截面.用较准确描述放射性核素性质的CH89参数化的光学势为初始光学势,用扭曲波玻恩近似的理论计算程序DWUCK4和自动参数搜索程序ABOD对实验数据进行光学势参数理论拟合,得到了与实验数据相符合的光学势参数.将得到的光学势参数进行分析,得到了17F和18Ne实势相互作用均方根半径分别为3.239fm和3.317fm.     

40Ca的核子密度、动能密度、自旋密度和电荷密度的壳模型计算

本文对⁴⁰Ca调试了一套与能量无关的Woods-Saxon型的定域势的势参数, 用这套只包含少数几个参数的核势进行单粒子壳模型计算, 所得到的单粒子能量和实验值相比不仅顺序是一致的, 而且除去中子的1s态与质子的1s态和1p态理论值比实验值明显偏小以外, 其它态的理论值和实验值都比较接近, 同时计算的电荷分布和电荷均方根半径, 都和由电子弹性散射和μ原子X射线数据所确定的实验值符合得很好. 在此基础上我们又计算了⁴⁰Ca的核密度、动能密度和自旋密度, 给出了它们的形状和数值.     

Z=105质量数为259的新同位素的合成和鉴别

利用120MeV的²²Ne离子束轰击²⁴¹Am靶,通过²⁴¹Am(²²Ne,4n)²⁵⁹Db反应合成了一个Z=105,质量数为259的新同位素.反应产物是用氦喷嘴技术和转动轮装置传输收集的.借助一系列金硅面垒探测器探测到了反应产物及其子核的α衰变.新同位素的原子序数Z和质量数A是借助该同位素和已知的²⁵⁵Lr核之间的遗传关系得到了确定的鉴别.新同位素²⁵⁹Db的测量半衰期为(0.51±0.16)s;它的α粒子能量为9.47MeV.由本实验导出的²⁵⁹Db的Qα值同理论预言结果能够较好地符合.     

托卡马克离子温度梯度湍流输运同位素定标修正中杂质的影响

托卡马克实验发现,在不同参数条件下,等离子体能量约束经验定标律会有或大或小的修正.为解释这种修正现象发生的原因,应用回旋动理学方法,对含重(钨)杂质等离子体离子温度梯度(ITG)(包括杂质模)湍流输运的同位素效应进行了数值研究.结果表明钨杂质效应极大地修改了同位素定标律和有效电荷效应.随着杂质离子电荷数Z和电荷集中度f_z的变化,同位素定标律在较大范围内变化. ITG模最大增长率定标大约为M_i~(-0.48→-0.12),杂质模的定标为M_i~(-0.46→-0.3),其中, M_i表示主离子质量数.在ITG模湍流中,有效电荷数越大,关于M_i的拟合指数偏离-0.5越远,表现为同位素质量依赖减弱.在两种模中,杂质电荷集中度越大,同位素质量依赖越弱.研究了杂质效应使定标关系发生偏离的原因,证实杂质种类、杂质电荷数和杂质浓度的不同,是引起同位素质量依赖发生改变的重要原因.结果证实并解释了不同参数条件下托卡马克同位素定标的差异性.研究成果可以为ITER实验安排及杂质相关输运实验中选择装置材料、工作气体和设置其他参数提供理论参考.     

第一过渡族金属离子光谱参数的线性拟合

本文研究了第一过渡族金属离子光谱参数与有效核电荷的关系，通过对实验值的拟合，得到了较好的线性关系，并对结果作了初步讨论。     

相对论平均场理论中的有效超子-核子相互作用

利用相对论平均场理论,结合单超核的实验数据,研究了核介质中的Λ超子–核子有效相互作用.通过符合13ΛC超核中Λ超子1s轨道的结合能实验值,给出了5组Λ超子–核子有效相互作用参数.利用这些参数组对质量数从9到2?0?8的单Λ超核和核物质中最低Λ态的束缚能进行了系统计算,得到的结果与实验值相符.     

用激光分光计测量稳定氪的光学同位素位移

本文简单介绍用计算机程序控制的光谱范围在400～700nm的激光分光计.用此分光计测量了氪波长432nm,436nm和557nm的光学跃迁无多普勒效应的同位素位移,并用金(King)图检验实验数据.结果是十分满意的.从所测量的同位素位移值,推算出稳定氪的平均平方核电荷半径变化δ〈γ~2〉.     

用电子散射对S核和Si核同位素的进一步研究

用相对论平均场计算了^26,28,30,32S和^22,24,26,28Si的结合能, 均方根半径, 质子皮厚度, 单粒子能级等. 两套参数TM2和NL-SH的计算结果与实验值比较符合. 用平均场与相对论Eikonal近似结合计算出³²S和²⁸Si的形状因子和微分截面的结果, 与实验值也符合得较好. 进一步研究了S和Si的同位素链的基本性质和电子散射, 讨论了电子散射的电荷形状因子对电荷密度变化的敏感性. 电荷形状因子在下一代电子--不稳定原子核对撞机上可以测量, 这将能精确测量不稳定核的电荷半径和电荷密度分布, 本文计算的结果可供未来实验参考.     

~(40)Ca的核子密度、动能密度、自旋密度和电荷密度的壳模型计算

本文对~(40)Ca调试了一套与能量无关的Woods-Saxon型的定域势的势参数,用这套只包含少数几个参数的核势进行单粒子壳模型计算,所得到的单粒子能量和实验值相比不仅顺序是一致的,而且除去中子的1s态与质子的1s态和1p态理论值比实验值明显偏小以外,其它态的理论值和实验值都比较接近,同时计算的电荷分布和电荷均方根半径,都和由电子弹性散射和μ原子经X射线数据所确定的实验值符合得很好。在此基础上我们又计算了~(40)Ca的核子密度、动能密度和自旋密度,给出了它们的形状和数值.