【摘要】：本論文的研究重要分為兩個部分: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)動帶一直是原子核結(jié)構(gòu)研究中的一個重要課題,第一個實驗上發(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)在實驗上發(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。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)超形變帶的實驗數(shù)據(jù),通過分析費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闖入軌道對角動量順排的貢獻,給出了這些核的組態(tài)標記,解釋了這些核的微觀結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動慣量的回彎機制。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�？熘凶臃@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�？墒侨藗儗熘凶臃@過程的了解還非常有限,這是因為人們并不能確定發(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。實驗上,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,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)動星風,采用己知核的實驗數(shù)據(jù)加上WS*模型的理論計算值的質(zhì)量表,因為WS*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,本文通過改變單個核某一核輸入量后,進行快中子俘獲過程的模擬計算,得到最終的理論豐度分布,與實驗觀測數(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)量的影響進而對快中子俘獲過程的影響。最后,本文展望了單個核的多種物理量同時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。圖中展示了實驗上觀測到的原子核，橫坐標表示中子數(shù) N，縱坐標表示質(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)動譜的實驗描述關(guān)于超形變核的認識主要來源于轉(zhuǎn)動帶能譜,人們在研究原子核的轉(zhuǎn)動譜時,常用到的有原子核基態(tài)轉(zhuǎn)動譜公式,一是 Bohr 和 Mottelson 提出的軸對稱原子核轉(zhuǎn)動譜在絕熱近似下展開公式[32](1.1)式中 ， 為原子核的角動量， 為角動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)動角頻率， 是轉(zhuǎn)動能， 是原子核角動量沿轉(zhuǎn)動軸（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)動慣量隨推轉(zhuǎn)頻率的變化趨勢的實驗值。(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 項影響很小，又因為殼模型中，軸對稱原子核的轉(zhuǎn)動帶隨著 的增大， 并不是一個嚴格的好量子數(shù)，，所以上式是一個好的近似。運動學轉(zhuǎn)動慣量（也稱為第一類轉(zhuǎn)動慣量） 為(1.6)即(1.7)以
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O571

【參考文獻】

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1 張振華;溫凱;賀曉濤;曾謹言;趙恩廣;周善貴;;超F(xiàn)m原子核轉(zhuǎn)動譜的系統(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];物理學報;2012年07期

3 朱志遠;推轉(zhuǎn)相對論平均場方法中超形變核的全同帶[J];高能物理與核物理;1996年05期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

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;2016年

本文編號：2678089