相对论平均场理论对Λ,Σ和Ξ超核的研究

论文摘要

自第一例Λ超核被发现后,超核物理在实验和理论上受到广泛关注,成为核物理研究的一个重要分支。相对论平均场理论是最为成功的微观方法之一,不仅在描述中重区域普通原子核的结构性质中取得了巨大的成功,而且对于包含奇异自由度的超核结构以及重子重子相互作用给出很好描述。本文将相对论平均场理论拓展到包含Λ,Σ,和Ξ奇异自由度,恰当选取超子-核子相互作用,研究超核结构。具体包括以下三部分:（1）以40Ca为核芯,通过引入不同类型超子(Λ、Σ+,0,-和Ξ0,-),比较了不同超子的平均势场、单超子能级、密度分布,并研究了超子对核芯的杂质效应。整体上看,由于Λ和Σ0同为电中性超子且两者与介子的耦合强度十分接近,因此它们有着相似的粗块性质;然而,对于电中性的Ξ0超子而言,由于其更弱的耦合强度,导致Ξ0超子有着最浅的平均势场和最弥散的密度分布。库伦相互作用在含带电超子Σ+、Σ-和Ξ-超核中扮演着十分重要的角色。因此,不同的超子对核芯40Ca有着不同的杂质效应。例如:Ξ0和Σ+超子的加入导致中子半径Rn变小、Ξ-和Σ-超子的加入导致Rn变大、Λ和Σ0超子的加入Rn基本不改变。（2）以超核40Ca+Y(Y=Λ、Σ+,0,-和Ξ0,-)为例,研究了ωYY的张量耦合效应对单超子能级的影响。研究表明,ωYY的张量耦合效应对于不同超子的自旋轨道劈裂存在明显不同的影响。尤其在Ξ超核中随张量耦合强度的变化甚至可以出现能级反转现象。（3）以16O+Y、40Ca+Y、90Zr+Y、208Pb+Y超核为例,研究了单超子结合能的质量依赖性。一般情况下,超子的结合能随质量数的增加而变大,但是对于不同超子在数值上存在明显的差异。此外,对于带正电荷Σ+超子而言,其单超子结合能在超核处出现拐点。这是由于随质子数的增加,不断增强的库伦排斥作用所导致的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 原子核物理的发展历史
•   1.2 超核物理及研究意义
•   1.3 研究现状
•     1.3.1 实验研究进展
•     1.3.2 理论研究进展
•   1.4 本文工作
• 2 理论框架
•   2.1 含超子自由度的有效拉氏量密度
•   2.2 超子及核子的运动方程
•   2.3 超核的总结合能
• 3 数值细节
• 4 结果讨论
•   4.1 超子的单粒子能级、势场和密度分布及杂质效应
•   4.2 超子的自旋轨道劈裂及ωYY张量耦合效应
•   4.3 单超子结合能BY的质量依赖性
• 5 总结与展望
•   5.1 总结
•   5.2 展望
• 参考文献
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘子鑫

导师: 张炜,孙亭亭

关键词: 相对论平均场模型,超核,超子核子相互作用,超子杂质效应,张量耦合

来源: 郑州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,核科学技术

单位: 郑州大学

分类号: O571

总页数: 51

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