【摘要】：本論文的研究重要分為兩個(gè)部分:一是推轉(zhuǎn)殼模型下的粒子數(shù)守恒方法對輕質(zhì)量的超形變原子核的研究;二是快中子俘獲過程對多種核輸入量的敏感性研究。推轉(zhuǎn)殼模型下的粒子數(shù)守恒方法對輕質(zhì)量的超形變原子核的研究原子核的超形變轉(zhuǎn)動(dòng)帶一直是原子核結(jié)構(gòu)研究中的一個(gè)重要課題,第一個(gè)實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)的超形變核是152Dy,傳統(tǒng)的超形變帶多位于4 = 80,150,190的質(zhì)量區(qū)域,最近15年間人們陸續(xù)在實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)了輕核區(qū)(A≈40)的超形變帶:36Ar、40Ar、40Ca。這些幻數(shù)核或近幻數(shù)核中的形狀共存現(xiàn)象為理論模型提供了良好的測試平臺(tái)。本文采用的推轉(zhuǎn)殼模型下的粒子數(shù)守恒方法在研究A ≈ 170核區(qū)的正常形變核以及A≈150,190核區(qū)的超形變核的性質(zhì)時(shí)是非常成功的,本文首次將粒子數(shù)守恒方法用于輕核區(qū)超形變原子核的研究。粒子數(shù)守恒方法很好地重現(xiàn)了輕核區(qū)超形變帶的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過分析費(fèi)米面附近的單粒子軌道的填布幾率,質(zhì)子和中子軌道特別是高-j闖入軌道對角動(dòng)量順排的貢獻(xiàn),給出了這些核的組態(tài)標(biāo)記,解釋了這些核的微觀結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的回彎機(jī)制。這些結(jié)果說明粒子數(shù)守恒方法在該核區(qū)是適用的,并可用來研究一些更重的核(如62Zn)的超形變帶。快中子俘獲過程對多種核輸入量的敏感性研究元素的起源一直是科學(xué)家們關(guān)注的熱門話題,1957年Burbidge等人提出的核合成理論為人們揭開了宇宙中元素形成的神秘面紗,其中有大約一半的核素是由快中子俘獲過程合成的。可是人們對快中子俘獲過程的了解還非常有限,這是因?yàn)槿藗儾⒉荒艽_定發(fā)生快中子俘獲過程的天體場所,以及人們對快中子俘獲過程中產(chǎn)生的遠(yuǎn)離穩(wěn)定線的豐中子核素的知識的缺乏。所以,研究快中子俘獲過程對這些豐中子核的物理性質(zhì)的敏感性對深入了解快中子俘獲過程以及確定其發(fā)生的天體場所都是非常有意義的。實(shí)驗(yàn)上,人們觀測到了太陽系的元素豐度分布數(shù)據(jù),并通過物化分離法確定了快中子俘獲過程對豐度數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn),為快中子俘獲過程的研究提供了依據(jù)。本文采用的天體環(huán)境為核心坍縮型超新星爆發(fā)伴隨的中微子驅(qū)動(dòng)星風(fēng),采用己知核的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加上WS*模型的理論計(jì)算值的質(zhì)量表,因?yàn)閃S*質(zhì)量模型考慮了同位旋不對稱性及鏡像核約束等微觀修正,對已知核質(zhì)量的擬合是現(xiàn)今所有質(zhì)量模型中最好的。在此基礎(chǔ)上,本文通過改變單個(gè)核某一核輸入量后,進(jìn)行快中子俘獲過程的模擬計(jì)算,得到最終的理論豐度分布,與實(shí)驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)及基線值比較得出了快中子俘獲過程對單個(gè)原子核的原子核質(zhì)量、β衰變截面、中子俘獲截面的敏感性,且對這三種核輸入量都較為敏感的核只有136Cd。此外,本文通過WS*質(zhì)量模型研究了對稱能中的L和S0參數(shù)原子核質(zhì)量的影響進(jìn)而對快中子俘獲過程的影響。最后,本文展望了單個(gè)核的多種物理量同時(shí)對快中子俘獲過程的影響的研究,這對確定發(fā)生快中子俘獲過程的天體場所是很有意義的。
【圖文】：

1.1 核素圖。圖中展示了實(shí)驗(yàn)上觀測到的原子核，橫坐標(biāo)表示中子數(shù) N，縱坐標(biāo)表示質(zhì)子，黑色方塊為穩(wěn)定核，紅色方框處為本文研究核所在的核區(qū)。.2 原子核轉(zhuǎn)動(dòng)譜的實(shí)驗(yàn)描述關(guān)于超形變核的認(rèn)識主要來源于轉(zhuǎn)動(dòng)帶能譜,人們在研究原子核的轉(zhuǎn)動(dòng)譜時(shí),常用到的有原子核基態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)譜公式,一是 Bohr 和 Mottelson 提出的軸對稱原子核轉(zhuǎn)動(dòng)譜在絕熱近似下展開公式[32](1.1)式中 ， 為原子核的角動(dòng)量， 為角動(dòng)量沿著原子核對稱軸方向上的投影，偶核的基態(tài)帶中 ；二是本文中采用的 Harris 提出的 展開式(1.2)式中 為轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率， 是轉(zhuǎn)動(dòng)能， 是原子核角動(dòng)量沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸（與對稱軸垂直，取軸）的投影，則(1.3)

1.2 輕質(zhì)量超形變核的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量隨推轉(zhuǎn)頻率的變化趨勢的實(shí)驗(yàn)值。(1.4)于偶偶核基態(tài)帶， ，則由上式得(1.5)對于 的帶，由于 僅依賴于 且 中的 項(xiàng)影響很小，又因?yàn)闅つＰ椭校S對稱原子核的轉(zhuǎn)動(dòng)帶隨著 的增大， 并不是一個(gè)嚴(yán)格的好量子數(shù)，，所以上式是一個(gè)好的近似。運(yùn)動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（也稱為第一類轉(zhuǎn)動(dòng)慣量） 為(1.6)即(1.7)以
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O571

【參考文獻(xiàn)】

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1 張振華;溫凱;賀曉濤;曾謹(jǐn)言;趙恩廣;周善貴;;超F(xiàn)m原子核轉(zhuǎn)動(dòng)譜的系統(tǒng)研究[J];原子核物理評論;2013年03期

2 李竹;牛中明;孫保華;王寧;孟杰;;WLW原子核質(zhì)量模型在γ過程研究中的應(yīng)用[J];物理學(xué)報(bào);2012年07期

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1 李玉春;推轉(zhuǎn)殼模型下粒子數(shù)守恒方法對反射不對稱原子核的研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

本文編號：2678089