原子核对称能对中子星壳层结构的影响

中子星内壳层中存在原子核、中子、电子等非均匀分布的物质。在Wigner-Seitz近似下,共存相方法和自洽Thomas-Fermi近似方法是描述这种非均匀物质的有效方法。中子在非均匀物质所占的比例远远大于其他组分,因此原子核的对称能对非均匀物质的性质会产生十分重要的影响,而原子核对称能的密度依赖关系在核物质饱和密度附近有较大的不确定性。采用相对论平均场理论描述核子间相互作用,研究原子核对称能对中子星内壳层的密度范围、pasta相结构、壳核相变密度等性质的影响,探寻其中可能存在的关联。计算结果表明,原子核对称能及其密度依赖性在决定中子星内壳层非均匀物质的性质中起着重要作用,这与之前相关研究中得到的结论基本相符。

质子数Z分别位于Ru之上和之下的A～(100～126)丰中子原子核三轴形变在原子核形状变迁和共存中的重要作用(英文)

基于Ru(Z=44)丰中子同位素中存在最大三轴形变的理论预言和实验证据,综述了近年来Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47),Cd(Z=48)(质子数Z位于Ru,Z=44之上)及Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42),Tc(Z=43)(质子数Z位于Ru,Z=44之下)的A～(100～126)丰中子同位素中关于三轴形变的形状变迁和形状共存系统性研究的重要进展。252Cf自发裂变瞬发γ射线γ-γ-γ三重符合、特别是新建立的γ-γ-γ-γ四重符合数据的系统观测和研究,在Ru,Pd,Cd和Nb丰中子同位素中显著扩展或首次观测到了一系列能带,为这个核区原子核形状的研究提供了新的、重要的实验数据。联系此前报道的有关进展,使用PES,TRS,PSM,CCCSM和SCTAC理论模型计算拟合新的实验数据,在该核区沿同中素和同位素链,并随自旋和激发能变化各自由度,跟踪原子核形状渐进变化,获得了新的系统性研究成果,显著扩展和深化了人们对原子核形状变迁和形状共存的认知。对于Ru及其上的Rh(Z=45),Pd(Z=46),Ag(Z=47)和Cd(Z=48)丰中子同位素的研究表明:Rh丰中子核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-28°,并在103–106Rh同位素链上鉴别出了手征对称破缺;在三轴形变核112Ru和114Pd(N=68)中发现了三轴原子核的摆动运动,该摆动运动也可能在114Ru(N=70)中存在;观察到了从具有最大三轴形变的110,112Ru中手征破缺到稍小三轴形变的112,114,116Pd中扰动的手征破缺的过渡;在较软的Ag核中观察到了丰富的谱学结构,在104,105Ag中鉴别出了可能的手征对称破缺,在较重的115,117Ag中提出了趋于三轴形变的γ软度;具有小形变的Cd核的能级结构被解释为准粒子耦合、准转动和软三轴形变;最近的库伦激发的研究提供了Z=50,N=82满壳附近122,124,126Cd核中出现核集体性的实验和理论证据;上述研究成果展现出从Ru中的最大三轴形变(γ=-30°,三轴形变极小增益为0.67 Me V),经具有大三轴形变的Rh核(γ=-28°),到Pd核中的稍小、但稳定于中等自旋到高自旋区的三轴形变(γ～-41°,三轴形变极小增益为0.32 Me V),再经Ag核中的γ软度,最后到具有很小形变、但仍出现集体性质、包括软三轴形变的Cd核的过渡。对于Pd核转动带交叉系统性的研究揭示了其第一带交叉(νh11/2)2中子转动顺排的上行γ驱动,和第二带交叉(πg9/2)2质子转动顺排的下行γ驱动效应,成功地解释了114Pd中的三轴摆动运动,并给出了110-118Pd同位素链中理论早已预言、而比早期理论预言更为完整准确的形状渐进变迁和形状共存的图像。根据该核区的系统研究,发现最大三轴形变出现在112Ru,而在相邻的偶Z(Pd)同位素链,三轴形变极小的中心在114Pd,两者均为N=68。上述系统性研究沿相邻的Ru和Pd偶Z同位素链,在N=68同中素中鉴别出最大三轴形变,均比理论预言的108Ru和110Pd多4个中子。在Z值位于Ru(Z=44)之下的Zr(Z=40),Nb(Z=41),Mo(Z=42)and Tc(Z=43)丰中子同位素中,Y和Zr核具有很强的轴对称四极形变,而在较重的Zr同位素中出现了γ自由度;较重的Nb核(A=104～106)基态具有中等程度的软三轴形变和强四极形变,随着自旋和激发能的增加,过渡到接近于轴对称的强四极形变;而较轻的Nb核(A 103)基态均接近轴对称形状;在Nb同位素链上基态由球形到强四极形变的形状突变发生在100Nb(N=59),在100–106Nb同位素链中基态的软三轴形变随中子数增加而增加;在Nb核中还观察到关于软三轴形变的形状共存;Mo核具有大的三轴形变,观察到了γ振动和手征对称破缺;Tc核具有比最大值稍小的三轴形变,γ=-26°,并观察到了手征对称破缺。质子数Z从41到48的A～(100～126)丰中子同位素,特别是Pd和Nb同位素,呈现出关于三轴形变的过渡特征。

Rotation Driven Shape-Phase Transition of the Yrast Nuclear States with O（6） Symmetry in the Interacting Boson Model

In a framework of the interacting boson model (usually referred to as IBM-1) with angular momentum projection on the coherent state, we obtain the energy surface functional of nuclei in terms of angular momentum and shape parameters. Analysing the rotation driven effect on the equilibrium shape shows that the yrast states of the nuclei with 0(6) symmetry will experience a shape-phase transition from γ-soft deformed to triaxially deformed and then to spherical shape along the yrast line as the angular momentum increases.

Liquid-Gas Phase Transition for Asymmetric Nuclear Matter in the Zimanyi-Moszkowski Model

By using the improved Zimanyi-Moszkowski (ZM) model including the freedom of nucleons, σ mesons, ω mesons and ρ mesons, we investigate the liquid-gas phase transition for asymmetric nuclear matter. It is found that the phase transition for asymmetric nuclear matter in the improved ZM model with the isospin vector p meson degree of freedom is well defined. The binodal surface, which is essential in the study of the phase transition process, is addressed.

Weizscker-Skyrme核质量公式

原子核质量公式的建立和完善对于研究超重核与滴线核结构、低能核反应以及核天体物理非常重要。通过结合原子核宏观-微观方法与微观的Skyrme能量密度泛函建立起来的Weizscker-Skyrme核质量公式具有精度高、参数少及运算量小的特点。本文对该质量公式及其创新点进行简单介绍,并针对如何进一步改进原子核质量公式提出一些建议。