超重核結構與衰變性質(zhì)的研究
發(fā)布時間:2020-08-23 21:07
【摘要】:超重核結構和性質(zhì)的研究是當前核物理領域備受關注的前沿課題。理論研究發(fā)現(xiàn),大部分超重核都具有形變,甚至超形變。盡管人們對變形超重核結構方面做了很多研究工作,但是考慮三軸形變以及核力中張量項的研究并不多見。本論文首先利用含張量力的Skyrme-Hartree-Fock+BCS方法,對Z=118和Z=120同位素鏈核的形變和結構進行了研究,研究結論如下:(1)Z=118和Z=120缺中子核具有弱三軸形變而豐中子核具有明顯的三軸形變。通過研究Z=118和Z=120同位素鏈核的形變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)N184的缺中子核的基態(tài)或激發(fā)態(tài)具有弱三軸形變,而豐中子核的激發(fā)態(tài)具有明顯的三軸形變,甚至三軸超形變,因此豐中子核形變研究中有必要考慮三軸自由度。(2)張量力對核基態(tài)形狀影響不明顯,但對缺中子核的超形變位阱、裂變位壘高度及豐中子核的激發(fā)態(tài)形狀有明顯影響。另外,張量力對結合能、雙中子分離能、半徑以及α衰變能的演化規(guī)律也有一定的影響,因此在超重核大形變性質(zhì)以及結構的研究中,張量力效應不應忽視。其次,超重核的衰變性質(zhì)也是核領域的重要研究課題之一。本文利用推廣的液滴模型和一些唯象模型系統(tǒng)研究了超重核的α衰變、自發(fā)裂變以及結團放射性質(zhì),結論如下:(1)通過分析超重核Z=104-120的α衰變和自發(fā)裂變競爭的計算結果,發(fā)現(xiàn)258,260104,268-276110,270-280112,272-286114,274-294116,278302118和284-308120最主要的衰變模式為α衰變,可以為將來鑒別這些新核素提供理論參考。同時,研究表明在N=162,178,184和196處存在殼效應。(2)通過分析超重核Z=104-124的結團放射規(guī)律,發(fā)現(xiàn)超重核的結團放射具有很強的模型依賴性。具有預形成機制的UD,UNIV和Horoi模型只能預測Z28的輕結團放射,而包含預形成和類裂變機制的UDL模型可以預測Z28的輕結團和Z≥28的重結團放射,因此UDL模型更具有普適性。另外,208Pb附近的殼效應對超重核的結團放射發(fā)揮著重要作用。同時,UDL模型預測292-296308-318118,284-304,308-3241 20和316-322122是具有結團放射性的母核。最后采用唯象方法對強激光場中原子核的α衰變與質(zhì)子放射進行了初步研究,發(fā)現(xiàn)強激光場對放射離子穿透概率的修正主要取決于隧穿長度,并且質(zhì)子放射更容易受激光場影響。另外,激光對穿透概率的影響與激光強度成線性關系,激光場強度每增大100倍,穿透概率的相對變化量增大約10倍。
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:O571.3
【圖文】:
邐72、逡逑yj(2gl+q2)2邋+3ql邋+2gx邋+q2逡逑免,&與《和/之間的關系可參考圖2.1。逡逑嚴格來說,核的形變是不可測量的,但為了直觀描述原子核的變形程度,一逡逑些理論方法對原子核的形變進行了參數(shù)化,即用有限的參數(shù)來表征原子核的變形逡逑程度。在本程序中,多極矩與形變參數(shù)之間的關系可簡單表示為:逡逑4tc邐八逡逑P,m邋=邋3B^Qlm)邐(2-73)逡逑式中,i?0=1.2J1/3fm,邋NB為核的質(zhì)量數(shù)。逡逑17逡逑
計算中采用SLy5和SLy5+T兩種相互作用,并對電四極矩Q0進行約束,逡逑通過自洽計算得到軸對稱位能曲線。由兩種相互作用得到的2S2_328118偶偶核結合逡逑能E隨Q0的演化曲線顯示在圖3.2—圖3.5中。圖中虛線和實線分別為SLy5和逡逑29逡逑
逑SLy5+T作用得到的能量曲線,兩條曲線的最低點為兩種相互作用各自計算結果的逡逑能量最低值。由圖3.2—圖3.5可看出,由SLy5和SLy5+T兩種相互作用得到的逡逑282_3281邋18能量曲線演化規(guī)律相似,但是曲線的相對能量有所不同。曲線在長橢區(qū)逡逑域(Qo>0)和扁橢區(qū)域(Qo<0)存在多個局部能量極小值,這些局部極小值被稱逡逑為shape邋isomer,為了討論的方便,在此稱全局能量最小值為核基態(tài),其它局部能逡逑量極小值為激發(fā)態(tài)。由兩種相互作用計算的核基態(tài)和激發(fā)態(tài)所對應的Qo值基本相逡逑同,表明張量力對這些核的基態(tài)以及激發(fā)態(tài)的形狀影響并不明顯。接下來具體分逡逑析Z=118同位素鏈核的軸對稱形狀演化規(guī)律。逡逑:丨282”8逡逑?邋;邋vyv邐MN'逡逑J邋-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100逡逑288118邐1邋18邐2921邋18逡逑iwv邋yv■逡逑-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100逡逑Q0(100fm2)逡逑圖3.2邋28M92118的位能曲線逡逑Fig邋3.2邋Potential邋energy邋curves邋of邋282-292l]8逡逑圖3.2和圖3.3為28We4l邋18的軸對稱能量曲線。如圖所示,由兩種相互作用得逡逑到的。ǎ祬^(qū)的長橢極小值與扁橢極小值所對應的值基本相同,兩個極小值之間逡逑由Q0=0處的球形勢壘分隔開
本文編號:2802022
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:O571.3
【圖文】:
邐72、逡逑yj(2gl+q2)2邋+3ql邋+2gx邋+q2逡逑免,&與《和/之間的關系可參考圖2.1。逡逑嚴格來說,核的形變是不可測量的,但為了直觀描述原子核的變形程度,一逡逑些理論方法對原子核的形變進行了參數(shù)化,即用有限的參數(shù)來表征原子核的變形逡逑程度。在本程序中,多極矩與形變參數(shù)之間的關系可簡單表示為:逡逑4tc邐八逡逑P,m邋=邋3B^Qlm)邐(2-73)逡逑式中,i?0=1.2J1/3fm,邋NB為核的質(zhì)量數(shù)。逡逑17逡逑
計算中采用SLy5和SLy5+T兩種相互作用,并對電四極矩Q0進行約束,逡逑通過自洽計算得到軸對稱位能曲線。由兩種相互作用得到的2S2_328118偶偶核結合逡逑能E隨Q0的演化曲線顯示在圖3.2—圖3.5中。圖中虛線和實線分別為SLy5和逡逑29逡逑
逑SLy5+T作用得到的能量曲線,兩條曲線的最低點為兩種相互作用各自計算結果的逡逑能量最低值。由圖3.2—圖3.5可看出,由SLy5和SLy5+T兩種相互作用得到的逡逑282_3281邋18能量曲線演化規(guī)律相似,但是曲線的相對能量有所不同。曲線在長橢區(qū)逡逑域(Qo>0)和扁橢區(qū)域(Qo<0)存在多個局部能量極小值,這些局部極小值被稱逡逑為shape邋isomer,為了討論的方便,在此稱全局能量最小值為核基態(tài),其它局部能逡逑量極小值為激發(fā)態(tài)。由兩種相互作用計算的核基態(tài)和激發(fā)態(tài)所對應的Qo值基本相逡逑同,表明張量力對這些核的基態(tài)以及激發(fā)態(tài)的形狀影響并不明顯。接下來具體分逡逑析Z=118同位素鏈核的軸對稱形狀演化規(guī)律。逡逑:丨282”8逡逑?邋;邋vyv邐MN'逡逑J邋-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100逡逑288118邐1邋18邐2921邋18逡逑iwv邋yv■逡逑-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100邐-40-20邋0邋20邋40邋60邋80邋100逡逑Q0(100fm2)逡逑圖3.2邋28M92118的位能曲線逡逑Fig邋3.2邋Potential邋energy邋curves邋of邋282-292l]8逡逑圖3.2和圖3.3為28We4l邋18的軸對稱能量曲線。如圖所示,由兩種相互作用得逡逑到的。ǎ祬^(qū)的長橢極小值與扁橢極小值所對應的值基本相同,兩個極小值之間逡逑由Q0=0處的球形勢壘分隔開
【參考文獻】
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1 孟杰;郭建友;李劍;李志攀;梁豪兆;龍文輝;牛一斐;牛中明;堯江明;張穎;趙鵬巍;周善貴;;原子核物理中的協(xié)變密度泛函理論[J];物理學進展;2011年04期
本文編號:2802022
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