原子核質(zhì)量公式與自發(fā)裂變的理論研究
發(fā)布時間:2017-05-25 10:07
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【摘要】:本論文的主要工作是:1)在Weizsacker-Skyrme(WS)質(zhì)量公式基礎(chǔ)上通過微觀BCS方法結(jié)合Strutinsky平滑處理來同時計算原子核的殼修正和對修正能,并擬合了一組WS類型的質(zhì)量公式(記為WS+BCS)。擬合的對象是最新的AME2012質(zhì)量表中Z,N7并且一倍偏差小于150keV的2267個原子核實驗值,得到的方均根偏差為0.493MeV;2)在WS質(zhì)量公式的殼修正部分中考慮連續(xù)態(tài)效應(yīng),我們提出另一組WS質(zhì)量公式WS+CS,并對它進行擬合所得的方均根偏差為0.46MeV。另一個工作是基于推廣液滴模型(GLDM),將該模型中用于描述原子核形狀演化的準分子形狀進行β參數(shù)化,從而實現(xiàn)了原子核自發(fā)裂變路徑中每一個準分子形狀所對應(yīng)的Strutinsky殼修正的自洽計算;赪S+BCS質(zhì)量公式,我們主要考察該質(zhì)量公式在描述原子核的粗塊性質(zhì)(結(jié)合能、形變等)和微觀結(jié)構(gòu)信息(單雙中子分離能、對能隙)方面的預(yù)言能力,并將WS+BCS計算的結(jié)果和其他質(zhì)量公式或模型的進行比較,最后將其應(yīng)用到計算超重核的α衰變能和預(yù)言未知或測量精度不夠精確的原子核質(zhì)量;赪S+CS質(zhì)量公式,在考察原子核的粗塊性質(zhì)(結(jié)合能、形變等)的同時,著重討論了在考慮連續(xù)態(tài)效應(yīng)之后我們的質(zhì)量公式與原來的WS公式相比,在微觀結(jié)構(gòu)信息(如殼能隙、α衰變能)描述上的改進和優(yōu)越性。從而證實了考慮連續(xù)態(tài)效應(yīng)對于改進原子核質(zhì)量公式在微觀結(jié)構(gòu)描述方面的重要性。在GLDM模型的框架下實現(xiàn)準分子形狀α參數(shù)化需要分兩種情況:對于對稱裂變道,我們采用解析展開的方法(以球諧函數(shù)Y10為基矢);對于不對稱裂變道,采用數(shù)值方法(最小二乘法)。我們將每一個準分子形狀β參數(shù)化后得到的β形變值代入軸對稱的WSBETA程序,計算出對應(yīng)的β形變下的殼修正,從而使得對裂變位壘的描述更微觀自洽。然后,以U,Pu,Am,Cm,Cf和Fm同位素的幾個不對稱裂變道以及256 Fm的對稱裂變道為例,計算了其自發(fā)裂變半衰期,得到的半衰期能較好地符合對應(yīng)的實驗值。將來有可能在GLDM框架下分析多極自由度對勢壘面的貢獻進而考慮其對半衰期的影響。
【關(guān)鍵詞】:原子核質(zhì)量公式 對修正與殼修正 連續(xù)態(tài) 自發(fā)裂變 β參數(shù)化
【學(xué)位授予單位】:蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:O571
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 第一章 引言10-20
- 1.1 原子核質(zhì)量及其公式的重要性10-11
- 1.2 質(zhì)量公式的研究現(xiàn)狀11-15
- 1.3 宏觀-微觀質(zhì)量公式面臨的困難15-16
- 1.4 自發(fā)裂變的研究背景16-17
- 1.5 本文的工作17-20
- 第二章 基本理論公式20-44
- 2.1 Weizsacker-Skyrme類型的宏觀-微觀質(zhì)量公式20-31
- 2.1.1 WS質(zhì)量公式的一般形式20-22
- 2.1.2 WS+BCS質(zhì)量公式22-26
- 2.1.2.1 類Strutinsky+BCS方法23-26
- 2.1.3 考慮連續(xù)態(tài)效應(yīng)的質(zhì)量公式26-31
- 2.1.3.1 Kruppa近似27-29
- 2.1.3.2 連續(xù)態(tài)效應(yīng)的殼修正WS+CS29-31
- 2.2 推廣液滴模型及準分子形狀β參數(shù)化31-44
- 2.2.1 推廣液滴模型31-36
- 2.2.1.1 形狀依賴的能量函數(shù)33-35
- 2.2.1.2 半衰期35-36
- 2.2.2 準分子形狀的β參數(shù)化36-44
- 2.2.2.1 解析方法37-39
- 2.2.2.2 最小二乘法39-40
- 2.2.2.3 解析方法2-延拓40-44
- 第三章 數(shù)據(jù)細節(jié)44-54
- 3.1 WS+BCS質(zhì)量公式的擬合44-47
- 3.1.1 微觀單粒子勢44-45
- 3.1.2 擬合對象和模型參數(shù)45-46
- 3.1.3 擬合的策略和流程圖46-47
- 3.2 考慮連續(xù)態(tài)效應(yīng)的質(zhì)量公式47-49
- 3.3 β參數(shù)化及半衰期49-54
- 3.3.1 β參數(shù)化方法的選取49-51
- 3.3.2 半衰期計算的說明51-54
- 第四章 結(jié)果與討論54-76
- 4.1 WS+BCS公式54-63
- 4.2 包含連續(xù)態(tài)效應(yīng)的質(zhì)量公式63-70
- 4.2.1 WS+CS公式63-70
- 4.3 β參數(shù)化及自發(fā)裂變70-76
- 第五章 總結(jié)與展望76-78
- 附錄一 Strutinsky殼修正理論簡介78-88
- A.1 卷積82-83
- A.2 平滑處理后核子數(shù)方程和能量表達式83-85
- A.3 Hermit多項式85-88
- 附錄二 BCS方法處理對關(guān)聯(lián)88-95
- B.1 一般形式的BCS方法88-91
- B.2 BCS方法的補充說明91-95
- 附錄 三形狀依賴的物理量95-100
- C.1 一體情形時形狀依賴的物理量95-97
- C.2 兩個無限小圓面之間的距離D(r)97-100
- 插圖目錄100-104
- 表格目錄104-106
- 參考文獻106-120
- 在讀期間的研究成果120-122
- 致謝122
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1 李鐘澤,師耀武;原子核結(jié)構(gòu)模型理論的研究與發(fā)展[J];洛陽大學(xué)學(xué)報;2000年04期
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3 支啟軍;張小平;;反轉(zhuǎn)島附近原子核奇特性質(zhì)研究進展[J];原子核物理評論;2009年04期
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5 H.A.Bethe;唐桐,
本文編號:393394
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