基于相对论Hartree-Fock-Bogoliubov近似的新幻数研究（英文）

基于相对论Hartree-Fock-Bogoliubov （RHFB） 近似分别探索了质量-电荷极限下的超重元素与极端中质比下的奇特原子核中的新幻数问题。研究结果表明,赝自旋对称性的守恒和破缺与超重核区球形幻数结构的形成密切相关,并分别决定了中子与质子的新幻数结构。同时,理论模型之间的差异也与之密切相关。在中重奇特核区,RHFB近似很好地再现了Ca 同位素中的新幻数N = 32,34,其中同位旋矢量道中洛伦兹张量耦合扮演了较为关键的角色。以此为例,研究证明了显式考虑交换（Fock） 项的RHFB 近似的可靠性。Recent applications of the relativistic Hartree-Fock-Bogoliubov (RHFB) approach in exploring the new magicities under extreme conditions are presented for the superheavy elements with the limits of mass and charge and for the exotic nuclei with extreme neutron-to-proton ratios. It is found that the emergence of new magic shells in superheavy region is tightly related to the restoration and violation of pseudo-spin symmetry, respectively for the neutron and proton ones, in which the model deviations are indicated and discussed. In medium-heavy exotic nuclei, the occurrence of new magicity N = 32, 34 in Ca isotopes is well reproduced by the RHFB approach, in which the isovector Lorentz tensor couplings are found to play an essential role. The results exemplify that the RHFB approach, which considers the exchange (Fock) terms explicitly, furnishes a new theoretical instrument for advancing relativistic nuclear mean-field approaches.     

相对论Hartree-Fock研究奇特核的性质

采用相对论Hartree-Fock(RHF)理论来描述奇特核的性质.为了研究Fock项和矢量介子对奇特核性质的贡献和避免有效相互作用的不惟一性,本文推广应用没有自由参数的密度有关的相对论Hartree(RDH)和Hartree-Fock(RDHF)理论来描述奇特核的性质.在RDH和RDHF近似下,计算了钙同位素链的性质,特别研究了Fock交换项和矢量介子的贡献.研究表明交换项和矢量介子对非常丰中子核的性质,如结合能,中子均方根半径,中子密度分布的影响是非常不同于对稳定线附近核性质的影响.同时,对研究滴线奇特核性质的重要性及其理论模型做了简单的讨论.     

原子核结构的相对论平均场描述

简要评述近几年相对论平均场理论的发展及其在核结构研究中取得的部分进展. 主要内容包括中子晕, 质子晕, 巨晕, 激发态晕等奇特核现象, 超重核结构, 超核结构以及原子核的赝自旋对称性和反核子谱的自旋对称性等.     

原子核的赝自旋对称性近似

基于相对论平均场理论,讨论了Dirac方程中严格的赝自旋对称性,以及实际原子核中的近似赝自旋对称性.在严格的赝自旋对称性下,除赝自旋单态外,所有的态都有简并的赝自旋伙伴态,而且赝自旋双重态的径向量子数相同.以正常核²⁰⁸Pb和奇特核²⁶⁴Pb为例,分析了赝离心势和赝自旋–轨道耦合势的贡献,发现对于赝自旋单态,赝离心势恒为零;对赝自旋双重态,赝自旋–轨道耦合势的贡献很小,赝自旋对称性近似满足;但对于闯入态,相对于赝离心势,赝自旋–轨道耦合势的贡献很大,赝自旋对称性被完全破坏,也即闯入态不具有赝自旋伙伴态的可能原因.     

原子核中新的有效相互作用、新对称性及奇特核态

总结了近年来对奇特核和极端条件下核物质的研究结果,包括原子核的新有效相互作用、新对称性及奇特性质.在相对论平均场理论中,发现了反核子谱中的自旋对称性,提出了包含微观质心修正的新相互作用PK1,PK1r和PKDD?.这些新相互作用不但可以很好地描述核物质与中子星,还可以很好地给出靠近或远离β稳定线的原子核性质,包括中子滴线核与超核中的晕和巨晕现象.     

相对论和非相对论理论模型研究奇异核的性质

采用相对论和非相对论理论模型可描述奇异核的性质 .相对论平均场理论预言了2 6,2 7,2 8P存在一个质子晕 ,而27,28,29S存在两个质子晕 .最近 ,MSU的最新的实验发现了2 6,2 7,2 8P核存在一个质子晕.采用相对论 Hartree- Fock理论研究了 Fock项和矢量介子对奇异核性质的贡献,研究表明交换项和矢量介子对非常丰中子核性质的影响非常不同于对稳定线附近核性质的影响.同时,采用形变的Hartree- Fock- Bogoliubov理论研究了某些轻核同位素链的性质和形变.     

电子和原子核散射研究原子核结构

本文综述了近年来我们组利用电子散射结合相对论平均场模型对奇特核结构的研究.我们发展了相对论平均场框架下的磁电子散射方法,并用其研究一些中子晕及质子晕核的基态组态,例如,23O,17,29C和23Al.研究发现,原子核不同组态的弹性磁形状因子彼此差别很大.其次,我们发展了相对论平均场框架下的弹性库伦电子散射方法,并用该方法研究了奇特核的电荷分布.研究发现,丰质子核中扩展的电荷密度分布可以通过库伦电子散射来测量.这种方法还被进一步推广用于计算弹性宇称不守恒电子散射,研究了一些典型原子核的中子密度分布,例如,Ca同位素链,N=50同中子素链以及N=Z的双幻核.结果表明,宇称不守恒非对称度的振幅主要由质子和中子形状因子极小值之间的距离决定.这些结果为下一代电子-核对撞机上的电子散射实验提供了有用的参考.     

电子和原子核散射研究原子核结构(英文)

本文综述了近年来我们组利用电子散射结合相对论平均场模型对奇特核结构的研究。我们发展了相对论平均场框架下的磁电子散射方法,并用其研究一些中子晕及质子晕核的基态组态,例如,23O,17,19C和23Al。研究发现,原子核不同组态的弹性磁形状因子彼此差别很大。其次,我们发展了相对论平均场框架下的弹性库伦电子散射方法,并用该方法研究了奇特核的电荷分布。研究发现,丰质子核中扩展的电荷密度分布可以通过库伦电子散射来测量。这种方法还被进一步推广用于计算弹性宇称不守恒电子散射,研究了一些典型原子核的中子密度分布,例如,Ca同位素链,N=50同中子素链以及N=Z的双幻核。结果表明,宇称不守恒非对称度的振幅主要由质子和中子形状因子极小值之间的距离决定。这些结果为下一代电子-核对撞机上的电子散射实验提供了有用的参考。     

原子核结构的相对论第一性原理研究

过去几十年中,原子核物理的相对论密度泛函理论得到很大发展,可以成功地描述各种原子核现象。文章阐述在相对论框架下研究原子核多体问题的必要性,介绍原子核物理中相对论密度泛函理论的基本概念,回顾相对论密度泛函理论在描述原子核基态、手征转动和动力学过程等方面的应用,讨论基于原子核物理的相对论第一性原理研究,即完全自洽的相对论Brueckner—Hartree—Fock理论,构建微观普适的密度泛函的基本思想。     

超重核的壳结构

在相对论连续谱Hartree Bogoliubov(RCHB)理论框架下,在质子数Z=100—140和中子数N=Z+30—2Z+32等偶偶核中进行了超重球形双幻核的探索.采用的有效相互作用为NL1,NL3,NLSH,TM1,TW 99,DD ME1,PK1和PK1R.基于对双核子分离能(S2p和S2n)、双核子能隙(δ2p和δ2n)、壳修正能量(Epshell)、对能(Eppair和Enpair)和有效对能隙(Δp和Δn)等物理量和能shell和En级结构的分析,预言了可能的质子幻数和中子幻数,并观察到在超重核区壳的弱化现象. The magic proton and neutron numbers are searched in the superheavy region with proton number Z=100 —140 and neutron number N=(Z+30) — (2Z+32) by the relativistic continuum Hartree-Bogoliubov (RCHB) theory with interactions NL1, NL3, NLSH, TM1, TW99, DD-ME1, PK1, and PK1R. Based on the two-nucleon separation energies S_(2p )and S_(2n) , the two-nucleon gaps δ_(2p) and δ_(2n), the shell correction energies E~p_(shell) and E~n_(shell), the pairing energies E~p_(pair) and E~n_(pair), and...