【摘要】：基于核力介子交換圖像建立的協(xié)變密度泛函(CDF)理論,包含相對(duì)論平均場(chǎng)(RMF)模型和相對(duì)論Hartree-Fock(RHF)近似,在描述原子核多體系統(tǒng)性質(zhì)方面取得了巨大的成功,已經(jīng)成為研究原子核結(jié)構(gòu)特性的重要理論平臺(tái)之一。在CDF理論中,一般通過(guò)擬合原子核與核物質(zhì)的粗塊性質(zhì)來(lái)確定介子-核子耦合常數(shù),從而得到所謂的有效相互作用,即有效核力。然而,基于不同物理考慮所得到的有效核力在應(yīng)用于原子核結(jié)構(gòu)特性研究時(shí),仍存在較大的不確定性。針對(duì)這一問(wèn)題,論文試圖構(gòu)建CDF理論下有效核力與現(xiàn)實(shí)核力之間的聯(lián)系。在CDF理論框架下,考慮密度依賴的介子-核子耦合與Fock項(xiàng)的貢獻(xiàn),利用新發(fā)展的現(xiàn)實(shí)核力約束零密度處的有效核力,通過(guò)擬合原子核與核物質(zhì)性質(zhì),發(fā)展新的有效核力,并應(yīng)用于原子核結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面�；趨f(xié)變密度泛函理論的質(zhì)子放射性研究作為對(duì)協(xié)變密度泛函理論中有效核力的檢驗(yàn),基于RMF近似下的有效相互作用DD-MEδ計(jì)算了近球形質(zhì)子發(fā)射核的質(zhì)子放射性半衰期。相似重整化群方法首次被用于提取阻礙質(zhì)子出射的位壘,自然地給出了自旋-軌道耦合勢(shì)等其他相對(duì)論修正項(xiàng)。半衰期的計(jì)算采用了WKB近似,并實(shí)現(xiàn)了譜因子的自洽計(jì)算。理論計(jì)算的半衰期很好地符合了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),確認(rèn)了CDF理論能夠可靠地描述豐質(zhì)子原子核。基于協(xié)變密度泛函理論的新有效核力的發(fā)展從相對(duì)論的單玻色子交換勢(shì)出發(fā),通過(guò)擬合真空中自由核子-核子散射的散射相移和氘核的結(jié)合能,構(gòu)建了僅包含σ、δ、ω、ρ和π等五個(gè)介子自由度的現(xiàn)實(shí)核力LZh1。新的現(xiàn)實(shí)核力對(duì)所選觀測(cè)量的描述與Bonn勢(shì)具有同等的精度。從零密度極限的假設(shè)出發(fā),即密度依賴的介子-核子耦合常數(shù)在零密度處取為現(xiàn)實(shí)核力的強(qiáng)度,通過(guò)擬合核物質(zhì)的飽和性質(zhì)和原子核的粗塊性質(zhì),發(fā)展了RHF近似下新的有效相互作用LZh1-E。新的有效相互作用能夠合理地描述選定觀測(cè)量的性質(zhì),支持零密度極限的假設(shè)。作為對(duì)新有效相互作用LZh1-E的檢驗(yàn),考查了核物質(zhì)的能量泛函、自能和狀態(tài)方程,以及原子核的結(jié)合能、電荷密度分布和單粒子能級(jí)結(jié)構(gòu),并與已有的有效相互作用進(jìn)行了對(duì)比。新的有效相互作用LZh1-E對(duì)上述核物質(zhì)和原子核相關(guān)性質(zhì)的描述有著與其他有效相互作用相比擬的精度,并且能夠消除58和92處的假殼結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

利用現(xiàn)實(shí)核力 Bonn 勢(shì)和 LZh1 計(jì)算得到的核子-核子散射的低能散射參數(shù)和。圖中紅色圓點(diǎn)對(duì)應(yīng) Bonn 勢(shì)的計(jì)算結(jié)果，，藍(lán)色圓點(diǎn)為 LZh1 計(jì)算得到的結(jié)果區(qū)為實(shí)驗(yàn)誤差 [70]。

圖 3.2 利用現(xiàn)實(shí)核力 Bonn 勢(shì)和 LZh1 計(jì)算得到的低角動(dòng)量分波（ ）下的核子-核子散射相移（實(shí)驗(yàn)室能量小于 350 MeV）。紅色代表 Bonn 勢(shì)的計(jì)算結(jié)果，其中實(shí)線、點(diǎn)劃線和點(diǎn)線分別對(duì)應(yīng) Bonn A、B 和 C；藍(lán)色實(shí)線為 LZh1 的計(jì)算結(jié)果；黑色實(shí)心點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)值取自文獻(xiàn) [70]。29
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O571

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