極端豐中子氟、氖等同位素的殼模型研究

《極端豐中子氟、氖等同位素的殼模型研究》是依託中山大學，由袁岑溪擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：極端豐中子氟、氖等同位素的殼模型研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：袁岑溪
• 依託單位：中山大學

中文摘要

結合國內外在新一代放射性束物理裝置上進行的實驗，本項目計畫在原子核殼模型框架下，擴展申請者等人於2012 年提出的psd 空間有效相互作用，從而研究極端豐中子氟、氖等同位素的性質：一、擴展psd空間有效相互作用至psdp3/2f7/2 空間，通過最佳化相互作用參數，使之能夠同時描述好碳、氮、氧、氟、氖等同位素已知的基態和激發態能量；二、在此基礎上更可靠地研究氟、氖等同位素的中子滴線位置，以及滴線附近核的能譜、電磁躍遷、Beta衰變等性質；三、通過自旋-張量分解方法，分解有效相互作用至中心力、自旋軌道耦合力和張量力這三個分量，從核力層次研究氧、氟同位素中子滴線位置顯著差距的原因。本項目預期能顯著改善對所研究原子核已知性質的理論描述，使新的有效相互作用更加精確，從而更可靠地系統研究該區域原子核的未知性質，為進一步實驗和理論工作提供參考。

結題摘要

新一代放射性束裝置極大地拓展了原子核的版圖，越來越多的極端豐中子和豐質子核被發現和研究。本工作的主要研究內容為通過殼模型研究極端豐中子氟、氖等同位素以及其他極端豐中子和豐質子核，包括：1、通過多空間多相互作用研究氟、氖等同位素的中子滴線和其他性質；2、研究質量數20附近的豐質子核中的弱束縛現象；3、構建殼模型相互作用研究132Sn“東南方”原子核的性質；4、研究理論模型的不確定度等。這些研究的重要結果、關鍵數據和科學意義包括：1、通過多空間多相互作用研究並與實驗值進行系統和全面地比較，可以區分氟、氖各個同位素中反常宇稱態的來源以及殼層激發對中子滴線位置的影響；2、考慮弱束縛效應研究質量數20附近豐質子核，直接通過微觀核力計算弱束縛帶來的修正並很好地重現了這些原子核的觀測性質，理論上更為自洽，結果不依賴於實驗數據，具備較強預言能力，比如此相互作用很好地給出原子能院核結構實驗組近期測量的22Si的β衰變分支比和相對壽命；3、構建殼模型相互作用研究132Sn“東南方”並位於現在探測極限的核，在能夠描述附近原子核譜學性質的基礎上，預言了8個可能的同核異能，並預言其中1個同核異能態為中子放射性候選態，其中子衰變和γ躍遷壽命相當，此工作發表1個月，即有實驗報告此區域核的首個譜學實驗數據132Cd的2+態能量，與理論計算相符；4、項目負責人獨立提出不確定度分解方法並用於液滴模型，通過此方法估計的統計和系統不確定度的分布可以很好地描述液滴模型與實驗結合能間的誤差分布，並給出與液滴模型物理意義一致的結果。本項目執行期間成果豐碩，發表相關研究論文10篇，其中6篇在SCI收錄期刊（2篇Physics Letters B，兩篇Physical Review C），並有多篇受資助工作在投稿中和準備中。與北京大學、南京大學、中科院近代物理研究所、瑞典皇家工學院、東京大學、日本大學、英國薩里大學等單位的研究組展開了合作，參加國內外學術活動近30次。相關工作被美國、法國、英國、德國、瑞典、澳大利亞、日本、波蘭、巴西等國的研究人員引用。在資助期間指導18名碩士生畢業論文（已畢業9名）。