迄今為止,已發(fā)現(xiàn)的元素有118種,核素的數(shù)目達(dá)到2000種以上。這些已發(fā)現(xiàn)的原子核大多都是沿著β穩(wěn)定線分布的。隨著原子核電荷數(shù)的增加,庫侖力不斷增大,α衰變和自發(fā)裂變的不穩(wěn)定性也隨之增加。而1965年以來,原子核理論預(yù)言,在已知核半島的頂端以外,還可能存在一系列相當(dāng)穩(wěn)定的超重核穩(wěn)定島。為了找到穩(wěn)定島的中心,需要對超重核區(qū)原子核的結(jié)構(gòu)性質(zhì)做出相關(guān)研究。α衰變是重核與超重核的主要衰變方式之一,通過研究其衰變的相關(guān)性質(zhì),可以得到關(guān)于母核結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。α衰變可能是一個在勢壘穿透之前就已經(jīng)形成α粒子的過程,稱之為α粒子的預(yù)形成過程。通過提取α粒子在母核中預(yù)形成的幾率,可以衡量原子核發(fā)生α衰變的難易程度,進而給出其穩(wěn)定性的信息。研究表明,殼效應(yīng)是影響α粒子在母核中預(yù)形成幾率的核心因素,滿殼對α粒子的預(yù)形成存在抑制作用。質(zhì)子數(shù)或中子數(shù)越靠近幻數(shù),預(yù)形成幾率就越小。近期的實驗研究表明,在Z=92,N=126處可能不存在殼結(jié)構(gòu),這就讓我們有了研究動機,去通過研究α衰變預(yù)形成幾率探究原子核在Z=92,N=126處的殼結(jié)構(gòu),以及預(yù)測原子核在超重核區(qū)的幻數(shù)。本文在推廣的液滴模型的理論框架下,計算了α衰變過程中原子核的勢能曲線,通過WKB近似給出α粒子穿透庫侖勢壘的幾率,分別結(jié)合實驗測得的α衰變的衰變能和半衰期以及理論預(yù)測的值提取了不同同位素鏈和同中子素鏈的預(yù)形成因子。其中理論衰變能提取自有限程小液滴模型,半衰期采用G.Royer的經(jīng)驗公式計算得到。Z=84-92同位素鏈中偶偶核以及N=126和128同中子素鏈的預(yù)形成因子表明,N=126的殼效應(yīng)在Z=92處有明顯的減弱。通過對比采用實驗值和理論值計算的Z=92同位素鏈的預(yù)形成因子,確定了采用理論預(yù)測值計算結(jié)果的可靠性,繼而通過超重核區(qū)同中子素鏈的計算結(jié)果來對幻數(shù)做出預(yù)測。結(jié)果表明,對于N=152和162同中子素鏈,殼結(jié)構(gòu)可能存在于Z=108附近,對于N=176和184同中子素鏈,質(zhì)子幻數(shù)在Z=116附近。同時,對于N=176和184同位素鏈,在Z=124之后可能還存在其他質(zhì)子幻數(shù),這些結(jié)果可以為后續(xù)實驗提供可靠的理論依據(jù)和指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O571
【部分圖文】：

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 重核中的α粒子預(yù)形成機制與殼效應(yīng)第一章 引言S1.1重核與超重核的相關(guān)理論研究早在50多年以前，超重核島就被相關(guān)理論預(yù)言 [1 3]，如圖1.1。從那以后，科研人員就想通過一些實驗手段并結(jié)合有關(guān)理論模型進行超重核的探索，從而獲得原子核的質(zhì)量數(shù)及其電荷數(shù)上限。對二者的探索，不僅可以加深我們對原子核內(nèi)核子間的相互作用及其核結(jié)構(gòu)和特性的認(rèn)識，而且對于人們探索宇宙的構(gòu)成也能起到積極的促進作用。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文 重核中的α粒子預(yù)形成機制與殼效應(yīng)的BCS來計算μ2j。雖然一些微觀模型中包含了原子核的一部分微觀信息，但是推廣的液滴模型通過考慮譜因子所得出的理論預(yù)言遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于一些微觀模型，如圖1.3，這也就表明在研究質(zhì)子放射性的過程中，譜因子是一定要考慮在其中的。通過對其進行認(rèn)真分析以后我們可以知道，當(dāng)子核是一個滿殼核時，此時的應(yīng)譜因子為1左右。當(dāng)它的質(zhì)子數(shù)接近于第二個質(zhì)子幻數(shù)時，譜因子S也隨之變小，當(dāng)接近殼結(jié)構(gòu)時，譜因子S就變得非常的小，這也就說明殼效應(yīng)對質(zhì)子放射有著重要的作用，如圖1.4。

在α粒子逃出原子核的勢能曲線中，當(dāng)α粒子處于原子核內(nèi)部，其合力為零，勢能為常量；在α粒子處于原子核的邊界時，會受到非常強的吸引作用力，勢能突然上升；當(dāng)時α粒子越過邊界逃出原子核，主要受排斥的庫侖力，如圖1.5。采用WKB近似來計算α 粒子穿透勢壘的幾率正是以此為基礎(chǔ)。在這之后，許多理論模型也被發(fā)展出來對α衰變的許多不同性質(zhì)做出了研究。圖1.5α衰變勢能曲線圖有效液滴模型產(chǎn)生于1993年，該模型理論將原子核視為球狀液滴，且不可被壓縮，原子核發(fā)生裂變或衰變的過程，可被看成是液滴裂成兩份的過程�！� 7 —

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2827075