单双核子分离能简单规律和简单解释学习培训模板课件.ppt

1、研究工作简介最近以我们为主的工作2011-2012原子核壳模型哈密顿量本征值近似解2007-至今 Shen et al.,PRC83,044322;PRC85,024301.随机相互作用的原子核结构2000-至今 Lei et al.,PRC83,024302;PRC83,044302;Fu et al.,preprint.原子核壳模型的配对近似理论1992-至今,博士论文的主要内容 Lei et al.,PRC84,044301;Lei et al.,Preprint;Jiang et al.,JPG38,045103;PRC84,034302;Preprint.Fu et al.,two

2、preprints 同位旋守恒的配对近似.Zhao and Arima,preprint(submitted to Physics Reports).原子核质量及相关问题2010至今 Fu et al.,PRC84,037305;preprint.Jiang et al.,PRC85,024301;PRC85,054303;PRC86,014327.质子中子相互作用1993至今 Lei et al.,PRC83,044302;preprint.Fu et al.,PRC84,037305.工作的切入点 分离能的规律性 核力的分解、结合能公式 小结 分离能等物理量的研究很受重视.我们关心分离能s

3、eparation energy的历史很短2011年:它和原子核结合能有密切关系.从2010年开始我们比较关心原子核的质量的预言,顺带地对于分离能也有所关注.尽管这个报告针对的是分离能的规律,但是我希望用一张透明片说明我们对于原子核质量预言的思路.关于原子核质量,兰州所作测量;近年国内理论关心比较活跃的有王宁、任中洲、左维、孙宝华等，也包括我们自己新网友；作平均场的许多同行如周善贵等也关心核质量问题。最后i 个质子和j 个中子之间的相互作用张敬业等;高早春&陈永寿,呈现出系统规律.如果事先知道这些相互作用,那么可以用上面的关系外推未知的原子核质量或结合能.It works remarkably

4、 well!我们关于分离能的切入点我最近在阅读Casten 组在1996年的一篇文章Physical Review C 54,R2815(1996)时，有些疑问:偶偶核的分离能看起来这么漂亮？对于奇A核和奇奇核如何？Jiang,Fu,Bao,He,Zhao,Arima,PRC86,014327(2012).用质量公式尝试说明以上结果Bethe-Weizsacker质量公式王宁：大的奇偶差与实验差别0.2MeV;小的奇偶差与实验差距0.1MeV对于A190.双核子分离能也有线性规律；劈裂消失线性关系的误差1 H.Jiang,G.J.Fu,M.Bao,Z.He,Y.M.Zhao,and A.Ari

5、ma,Phys.Rev.C 86,014327(2012).如何理解？思路：把原子核的结合能写成所有相互作用的合成。其中我们把对力和非对力分开，分别表示，并观察每一个相互作用的系统性。由此观察奇偶差以及线性关系的来源。质量的奇偶性来源于对力，所以我们用奇偶性定义经验的对力。定义经验的质子-质子对力和非对力，中子-中子对力和非对力 质子-质子非对力：质子-质子对力：1(,)(2,).2S Z NS ZN 质子-中子非对力：10 质子-中子对力：1 G.J.Fu,M.Bao,Z.He,H.Jiang,Y.M.Zhao,and A.Arima,to be published.同类核子非对力：微弱的排

6、斥力；变化平缓；Wigner 效应；主壳(8,20,28,50,82,126)；壳层演化(16,Z=40,Z=64)；相变 质子-中子对力和非对力,同类核子对力：把上述6种经验相互作用“定义”结合能：近似：在局域范围内，每种经验相互作用强度不变 得到分离能公式（以质子分离能为例以质子分离能为例）：在130区，2.9 MeV(偶Z核)，=0 (奇Z核)；0 (偶偶核)，-0.3 MeV(偶奇核)，0.3 MeV(奇奇核)，0 (奇偶核)。双质子分离能劈裂抵消。在局域范围内，这是一项也是常数（常数）（常数）1 G.J.Fu,M.Bao,Z.He,H.Jiang,Y.M.Zhao,and A.Ari

7、ma,to be published.优势：(1)简单；(2)对于壳层演化非常敏感，异常处即是结构演化剧烈的区域。SnSnBaBaSmSmHfHfPbPb5791113151719212325525660646872768084889296100104 108112116 120124 128132Neutron NumberNeutron NumberS(2n)S(2n)MeVMeV7076828894100-4-3-2-10 S2n(MeV)Neutron Number1 R.F.Casten et al.对于壳层演化非常敏感，可以揭示但无法预言新的幻数和相变。Audi的外推方法和我们用n

8、p相互作用外推方法也面临同样的问题。AME预言较差的区域，我们这里和用np相互作用外推方法预言也不好 1。简单.仅仅从经验上看,在有些区域预言的精度很高.1 G.J.Fu,Y.Lei,H.Jiang,Y.M.Zhao,B.Sun,and A.Arima,Phys.Rev.C 84,034311(2011).我们这里指出一些过去没有完全被注意和 整理的的一些实验规律，这些规律非常简 单，在某些区域对于外推预言未知的分离 能有帮助似乎不错。如果我们定性地把对力和非对力分开，利用这些相互作用实验规律，那么这些 分离能的简单规律很容易理解。简单的质量公式能定性定性理解这些规律。谢谢大家！使用质量公式得

9、到分离能：Atomic Mass Evaluations(AME)1;Duflo-Zuker 模型 2;单极相互作用+形变作用+子壳修正 FRDM 模型3 350keV;常数+体能+表面能+曲率能+对能（+电子能量）+库伦修正（其中包括：库伦能，库伦交换能，质子形状因子对库伦能的修正，电荷反对成能，Wigner能，库伦作用引起的体积和表面重新分布）1 G.Audi,A.H.Wapstra,and C.Thibault,Nucl.Phys.A 729,337(2003);G.Audi and M.Wang(private communication).2 J.Duflo and A.P.Zuke

10、r,Phys.Rev.C 52,R23(1995).3 P.Moller,J.R.Nix,W.D.Myers,andW.J.Swiatecki,At.Data Nucl.Data Tables 59,185(1995).Garvey-Kelson局域质量关系 1；已知相邻六个原子核质量之间的代数关系，外推预言原子核质量 半经验宏观-微观公式 2；基于修正的Weizsacker经验公式+形变修正+微观壳修正+其余修正（包括：镜像核修正、进一步的对力修正，以及三轴形变修正）相对论平均场 3；质量误差2 MeV，分离能误差650 keV1 G.T.Garvey and I.Kelson,Phys.R

11、ev.Lett.16,197(1966);G.T.Garvey,W.J.Gerace,R.L.Jaffe,I.Talmi,and I.Kelson,Rev.Mod.Phys.41,S1(1969).2 M.Liu,N.Wang,Y.Deng,and X.Wu,Phys.Rev.C 84,014333(2011).3 L.S.Geng,H.Toki,and J.Meng,Prog.Theor.Phys.113,785(2005).直接计算分离能：简单参数化经验公式 1;450650 keV +对能+壳修正 基于质子中子相互作用的局域质量关系 2;研究邻近四个原子核质量之间的代数关系，外推预言分离

12、能 (每步外推只累加一个原子核数据的实验误差)1 K.Vogt,T.Hartmann,A.Zilges,Phys.Lett.B 517,255(2001);2 H.Jiang,G.J.Fu,B.Sun,M.Liu,N.Wang,M.Wang,Y.G.Ma,C.J.Lin,Y.M.Zhao,Y.H.Zhang,Zhongzhou Ren,and A.Arima,Phys.Rev.C 52,R23(1995).各种各样的模型和公式，修正主要集中在对能修正、形变修正和壳修正上。除了精确计算外，有没有什么简单的系统规律？1 G.Streletz,A.Zilges,N.V.Zamfir,R.F.Casten,D.S.Brenner,and Benyuan Liu,Phys.Rev.C 54,R2815(1996).偶偶核单核子分离能：同类核子排斥 质子中子吸引 可以被Weiszacker公式近似重现