形变原子核宇称不守恒电子散射的理论研究

Nuclear neutron density distribution is a hot and difficult research issue in nuclear physics nowadays. A precise knowledge of nuclear neutron density distributions plays an important role in refining the nuclear structure model. Parity-violating electron scattering is a very effective technique to study the nuclear neutron densities. Based on the theory of electron scattering off spherical nuclei, this project intends to study the parity-violating electron scattering off deformed nuclei. Starting from the construction of the density model, in this project, the deformed nuclear density distributions are described by the superposition of two parts: the spherical part and deformed part. Then the proton and neutron form factors of deformed nuclei are investigated by the combination of the accurate method DWBA and the approximate method PWBA. Finally, the parity-violating asymmetries of deformed nuclei can be obtained by calculating the coupling between the proton and neutron form factors in different orders. According to the constructed theory of parity-violating electron scattering off deformed nuclei in this project, the neutron density distributions of deformed nuclei can be extracted from the future experimental measurements. In this project, there are innovations in the description of density distributions of deformed nuclei, the analysis of nuclear form factors and the calculations of parity-violating asymmetries. The studies of this project can improve the existing electron-nucleus scattering model and provide the theoretical basis for the extraction of neutron density distributions of deformed nuclei from the future parity-violating electron scattering experiments, which has both significant theoretic meaning and wide practical values.

原子核中子密度分布是核物理研究中的热点和难点问题之一，精确认识中子密度分布对于完善核结构模型起着重要作用。宇称不守恒电子散射是研究原子核中子密度分布的一种非常有效的手段。本项目在球型核电子散射基础上，研究形变核宇称不守恒电子散射理论，探索提取形变核中子密度分布的新方法。项目首先根据球型和形变两部分叠加的思想，构建形变核密度分布模型；进而采用DWBA等精确方法与PWBA等近似方法相结合的方式，分析形变核的形状因子；最后通过计算中子与质子不同阶次形状因子的相互耦合，得到形变核的宇称不守恒度。根据建立的形变核宇称不守恒电子散射理论，结合实验测量结果，可以提取形变核的中子密度分布。项目在形变核的密度分布描述方法、形状因子分析方法、宇称不守恒度计算方法等方面均有创新。项目研究可发展现有的电子-核散射理论模型，并为宇称不守恒电子散射实验提取形变核密度分布提供理论基础，具有重要的科学意义和实用价值。

原子核中子密度分布是核物理研究中的热点和难点问题之一，精确认识中子密度分布对于完善核结构模型起着重要作用。宇称不守恒电子散射是研究原子核中子密度分布的一种非常有效的手段。本项目在球形原子核电子散射模型的基础上，发展了形变原子核宇称不守恒电子散射理论，探索提取形变原子核中子密度分布的新方法。项目首先根据形变核结构模型，如形变相对论平均场模型、Skyrme-Hartree-Fork模型，来构建形变原子核的密度分布；得到形变原子核密度分布之后，项目通过球谐函数对形变密度分布进行了空间展开，得到密度的球形部分、四级形变部分、以及十六级形变部分。得到了密度的球形以及形变部分之后，项目分别计算了球形部分以及形变部分对形状因子的贡献。最后项目将球形部分和形变部分的贡献结合起来，最终得到了形变原子核的电子散射截面和宇称不守恒度。根据建立的形变核宇称不守恒电子散射理论，结合实验测量的散射截面和宇称不守恒度，项目分析了不同原子核的电荷密度分布和中子密度分布，检验了现有原子核模型的可靠性。项目在形变核的密度分布描述方法、形状因子分析方法、宇称不守恒度计算方法等方面均有创新。项目研究发展了现有的电子-核散射理论模型，并为宇称不守恒电子散射实验提取形变核密度分布提供理论基础，具有重要的科学意义和实用价值。