不穩定原子核核子結團效應的研究

《不穩定原子核核子結團效應的研究》是依託南京大學，由任中洲擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：不穩定原子核核子結團效應的研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：任中洲
• 依託單位：南京大學

項目摘要

不穩定原子核性質的研究是當前國際核物理研究的熱點之一，已有的研究主要集中於不穩定原子核的單粒子性質和集體激發性質，但對核子結團性質的研究比較稀少。本項目主要研究不穩定原子核中核子結團效應和核子結團衰變。理論上首先用現有核衰變模型計算不穩定原子核alpha衰變壽命和重結團衰變（如14C放射性等）壽命，深入分析現有實驗數據和理論計算結果的差異，提取不穩定原子核基態和激發態核子結團（如alpha結團）的形成幾率，建立計算不穩定核衰變壽命和核子結團幾率的可靠微觀模型。實驗上通過核子結團轉移反應和敲出反應，研究輕豐中子核的集團結構，提取結構譜因子以及基態和激發態衰變能量和壽命。在此基礎上，開展重核中的alpha集團結構和衰變性質的實驗研究。 通過實驗測量和理論計算的緊密配合，深入研究輕豐中子原子核和重核的核子集團結構和效應。

結題摘要

本項目研究不穩定原子核核子結團性質，主要包括兩個方面：一是輕豐中子核8He、12Be、20Ne和9Be的核子結團結構，研究激發態的能量和壽命；二是超重核的結構和衰變性質，發展計算核衰變性質的新模型。實驗研究方面，利用日本理化學研究所和蘭州重離子加速器的放射性束流線，進行了8He的敲出反應實驗和12Be的結團破碎實驗，得到了一批新實驗結果。例如，首次明確了核心碎片和價核子的敲出反應機制，提取了8He中6He結團結構的譜因子。鑑別出12Be 中4He+8He的分子轉動帶，首次測量到大的單極躍遷強度和結團衰變寬度。這對提取不穩定核的結團結構信息具有重要意義。理論上發展了研究輕核核子結團現象的微觀模型，提出了非局域化結團的概念，並指出原子核內結團的幾何結構是由純動力學原因導致的，在增加額外中子的條件下依然成立。基於不穩定核衰變實驗數據，首次成功提取了超重核和遠離穩定線奇特核的電荷均方根半徑，指出從核衰變實驗數據提取不穩定核半徑是獲得原子核半徑的新途徑。完善了計算形變核alpha衰變性質的多道結團模型，進行了形變奇A核和奇奇核alpha衰變精細結構的耦合道計算，理論結果與實驗數據符合很好，分析了形變重核基態和激發態alpha結團的形成幾率。項目資助期間，正式發表論文130餘篇，其中Phys. Rev. Lett. 2篇，Phys. Lett. B 2篇，Phys. Rev. C 34篇，還培養了22名博士，主辦了2個國際會議。