電子和不穩定原子核彈性散射的理論研究

《電子和不穩定原子核彈性散射的理論研究》是依託南京大學，由任中洲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：電子和不穩定原子核彈性散射的理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：任中洲
• 依託單位：南京大學

項目摘要

電子散射是研究原子核結構和性質的最可靠方法之一。近年來國外正在建造電子和不穩定核的對撞機，將用來進行電子散射實驗研究不穩定核的結構，這將對不穩定核結構和性質的精確研究帶來新的進展。本項目從理論上研究電子和不穩定核的散射，發展電子和不穩定核散射的模型和方法，編制電子和原子核散射的計算程式，通過比較理論結果和已有穩定核的數據來檢驗理論模型和計算程式的可靠性，並推廣到不穩定核，提取對不穩定核結構敏感的一些物理量， 對將來的電子和不穩定核散射實驗進行理論預言。 該研究主要包含三個方面的內容，一是用彈性磁電子散射研究不穩定核中最外層價核子的單粒子波函式，二是用彈性庫侖電子散射研究不穩定核的電荷密度分布，三是用宇稱不守恆電子散射研究不穩定核的中子密度分布。這些理論研究結果不僅可以為將來的電子散射實驗提供參考，也可以用來檢驗現有的核結構理論模型對不穩定核的有效性。

結題摘要

原子核電子散射的研究是當前國際核物理研究的熱點之一。本項目主要從理論上通過彈性電子散射研究原子核的結構，為在建的國際電子-奇特核對撞裝置預研。該研究主要包含兩個方面的內容，一通過彈性電子散射研究奇異核的新性質，對即將在RIKEN和GSI進行的新一代彈性電子散射實驗有指導意義；二是通過宇稱不守恆散射研究重核內中子分布，發展已有核結構模型。我們發展了分波法數值計算程式，通過精確求解電子在原子核勢場的Dirac方程，確定散射波的相移，精確求解原子核彈性電子散射截面。結合最新實驗進展，我們系統研究了滴線附近的不穩定原子核電子散射，特別是Sn同位素鏈的電子散射，分析了散射截面和形狀因子極值出現的位置和規律，為即將在RIKEN進行的雙幻核132Sn彈性電子散射實驗提供了理論指導。此外，我們還利用彈性散射的方法，研究了滴線附近原子核的一些新性質，如能級反轉，指出彈性散射是實驗探測奇異核結構性質的可靠手段。在宇稱不守恆散射方面，緊密配合Jefferson實驗室208Pb宇稱不守恆實驗，我們進一步發展模型，引入電子和中子的弱相互作用，通過分波法求解原子核的宇稱不守恆度，研究了同中子素原子核宇稱不守恆度的變化，探討了原子核內質子對中子分布的影響。這有助於理解核子之間的有效相互作用。總之，我們的研究不僅有助於在國際大科學實驗裝置上進行電子散射實驗，還可以進一步檢驗現有的核結構模型。