原子核自旋-同位旋性质研究

本项目将密切结合在中国科学院大科学实验装置上进行的有关放射性束研究的物理目标开展工作，主要的科学目标包括：在拟合核物质以及有限原子核性质的基础上，引进对Landau参数G0和G0′的约束，建立一套有效的原子核能量密度泛函，它既保持了对原子核基态以及电激发性质的有效描述，同时又增强了对原子核自旋-同位旋性质的预言本领，为后续的弱相互作用过程的研究奠定基础；结合对原子核集体激发的描述，讨论张量力的性质；在微观自洽的量子多体理论基础上，通过微扰方法建立超越平均场计算的理论模型，研究原子核低能集体激发态（即各种声子态）对原子核单粒子自能的贡献，讨论张量力在粒子-声子耦合模型中所起的作用。通过自洽可靠的中子-质子无规位相近似模型的建立，描述原子核的自旋-同位旋激发模式，讨论张量力对原子核?衰变率的影响，从而对即将在放射性束装置上进行的模拟星体中核素合成的r-过程等相关实验提供理论信息。

在项目的执行过程中，密切结合国内外放射性大科学装置的物理目标以及相关核物理实验，我们开展了以下研究：基于Skyrme HFBCS+QRPA方法，讨论了Cd、Sn以及Pb同位素链核同位旋标量巨单极共振的性质，并将有限核的单极共振能量与核物质不可压缩系数联系起来用于约束核物质状态方程；基于相对论BHF方法计算，讨论了同位旋相关的核子光学势；基于非相对论无规位相近似方法，讨论自旋相关相互作用对原子核响应方程的贡献，强调自洽计算的重要性；在粒子-声子耦合模型下，进行了单粒子性质的超越平均场计算，发现考虑多体关联后，单粒子能级更接近实验结果，并且超越平均场计算可以给出单粒子态的谱因子；基于Skyrme HF+RPA方法，考虑自旋密度依赖相互作用项对自旋-同位旋响应方程的贡献；实验上发现光学势的非定域性很重要，讨论了光学势非定域性对核反应的贡献，通过重新拟合实验结果得到一套普适的非定域光学势；基于Skyrme HF以及电荷交换的RPA方法，我们研究了AGDR和IAS巨共振能量差与原子核中子皮的关系，发现两者能量差与中子皮呈线性关系，可以用来约束核物质对称能的信息；另外，我们采用Skyrme能量密度泛函，研究了原子核的beta衰变半衰期。