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原子核高自旋、超形变的进一步研究

董永胜  
【摘要】: 自从1986年Twin等人从实验上发现了第一例~(152)Dy核的超形变带以来,原子核的高自旋、超形变便一直成为核结构物理的前沿课题。近年来,随着实验和理论的深入,核物理在许多方面取得了长足的进步。同时,随着重离子物理研究的广泛展开,人们已经得到许多关于高自旋态的核数据。发现了形变核的回弯现象。 近年来,超形变已经在不同的核区从理论和实验上进行了广泛的研究,到现在,三轴超形变核的数据已经被积累了许多,大部分是在Lu,Hf,Ta,Er和Zr等原子核中发现的,主要集中在A~190,160,150,130,80,60核区。许多有趣的现象均与三轴超形变有关,例如:旋称反转、旋称劈裂、手征二重带、原子核的摇摆运动等。原子核的三轴超形变成为当前核结构的研究热点之一。 本论文首先研究了实验上新近发现的~(160)Yb核的转动带,这个带具有与~(157,158)Er的三轴超形变带候选带相似的衰变和高转动惯量的特征,我们利用基于Nilsson势的TRS(Total Routhian Surface)方法研究了这条带,其形变值为ε_2=0.38和γ=21°,得到了与TES(Total Energy Surface)方法一致的结果。同时还研究了其形变的一系列成因,质子壳修正起到了关键作用,准粒子能起到了重要作用,转动能也起到了一定的作用。从而说明这条带是一条三轴超形变带。 其次,实验上新近发现了~(174)W核16条新的高自旋带,我们对其中的一条带进行了详细研究,运用二维总位能面计算方法计算了偶偶核~(174)w的总位能面,计算结果表明偶偶核~(174)w有明显的三轴超形变,形变参数为ε_2=0.42和γ=34.7°。同样的方法,我们也计算了~(174)W核的同位素偶偶核~(172,176)W的总位能面,结果表明~(172,176)W核也有明显的三轴超形变。分析计算过程发现对于偶偶核~(172,174,176W)的三轴超形变形成机理中,中子壳修正能量起到了关键作用,高j闯入轨道也起到了重要作用,转动能同样起到了一定的作用。 接着,我们用基于Woods-Saxon势的TRS方法研究了~(187,189)T1的原子核形状。针对N=106和N=108的~(187,189)T1原子核进行了总位能面的计算,计算结果表明,在不同的转动频率下,原子核呈现扁椭球和长椭球形状。同时给出了形状共存的理论解释。 最后,我们用投影壳模型研究了正常形变A~100核区丰中子核同位素的低能级能谱,准粒子组态被指定出来,理论计算与实验结果非常一致,说明了投影壳模型在研究重核低能级谱非常有效。


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