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原子核结团的非局域化运动研究

周波  
【摘要】:原子核中结团的形成是原子核多体动力学的一个重要表现方面,对原子核中结团运动和结团结构的研究是当前原子核物理的热点之一。本文中,我们提出了一个新的概念—非局域化结团,来理解原子核中的结团结构。我们认为原子核中的结团是非局域化的,它们可以在整个原子核内做自由的非局域化运动,只是由于泡利阻塞效应而不能靠的太近,这是与传统的局域化结团概念截然不同的一种观点。非局域化结团的概念使我们加深了对原子核中结团关联的理解,同时也为探索更为复杂的原子核结团结构提供了一条新的途径。这个新概念的提出历经了如下两个过程。 首先,基于非局域化结团概念的THSR(Tohsaki-Horiuchi-Schuck-Ropke)波函数在描述nα类气态结构上取得了很大的成功,作为一个自然的推广,我们提出了一个推广的THSR波函数来处理原子核中更为一般的结团结构。应用这个模型,我们研究了20Ne的基态转动带,计算得到的能谱与实验值符合的很好。同时,我们发现对于20Ne基态转动带而言,单个推广的THSR波函数几乎与α+16O的RGM(Resonating Group Method)的精确解完全一致。比如,对于基态而言,两个波函数的重叠积分的平方高达99.3%。可见,THSR模型也可以推广至描述更为紧致的结团结构,如20Ne的基态转动带。更为重要的是,在这个新图像中,α和16O粒子以非局域化的方式运动而非类刚体般的做局域化的运动。这样,我们对20Ne基态转动带有了一种全新的、基于非局域化结团概念的理解。 其次,我们要论证非局域化结团是否是原子核中结团运动一般特征的问题。我们已经知道,局域化结团的概念在原子核结团物理中存在已久。轻核中宇称反转双重转动带的存在被看做是局域化结团运动的一个重要证据。因此,为了明确的回答结团在原子核中的运动是局域化的还是非局域化的这个问题,单单对基态转动带进行描述是远远不够的,我们必须能够正确的描述20Ne的宇称反转双重转动带,尤其是基于THSR青神对负宇称带进行描述。最近,我们提出了一个混合形式的Hybrid-Brink-THSR波函数,它有两种极限形式,一种是THSR波函数,另一种是体现局域化结团特点的Brink波函数。使用Hybrid-Brink-THSR波函数对20Ne的反转双重转动带进行变分计算后,我们得到的对应于最低能量的波函数正是具有非局域化特征的THSR-type的波函数,并且我们发现,这些求得的单个THSR-type波函数几乎100%相等于α+160的RGM精确解。这样我们就证明了,20Ne中的α结团和16O结团实际在做非局域化的结团运动而非通常理解的局域化结团运动,并且在此基础上,我们提出了原子核结团物理中非局域化结团的概念。


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