多壳重核壳模型对重核性质的研究

采用微观壳模型对重核进行比平均场理论更"精确"的计算和研究既是核物理也是天体物理发展的需要。为了在同一个壳模型框架下对不同区域重核的性质进行系统的描述，孙扬和吴成礼组合了投影壳模型(PSM)中的单粒子自由度(准粒子激发)和费米子动力学对称模型(FDSM)中的集体自由度(D对激发)，提出了多壳重核壳模型（HSM）理论。本项目将基于过去的工作基础，采用HSM对重核的转动和振动性质进行研究，进一步推进HSM理论的发展。一方面，在PSM的基矢空间中引入集体自由度，研究稳定变形区重核的各类集体振动以及高自旋物理，着重讨论单粒子自由度和集体自由度之间的相互影响，寻找HSM中由于新自由度的引入而带来的新物理。另一方面，采用HSM对过渡区重核的性质进行初步的研究。本项目的开展，将壳模型的应用范围扩展到过渡区重核，为微观壳模型系统计算和研究不同区域重核甚至超重核的性质提供了可能，具有重要的意义。

多壳重核壳模型（HSM）组合了投影壳模型（PSM）中的单粒子自由度（准粒子激发）和费米子动力学对称模型（FDSM）中的集体自由度（D对激发）。为了构建HSM，本项目在PSM的基矢空间中引入集体的D对激发，在维持空间维数即便对于最重的原子核也是可处理的情况下，HSM可以同时描述变形重核的准粒子激发（转动）和集体激发（振动）。作为HSM的首次数字化实现，我们系统地研究了锕系区变形核的能谱结构。计算给出的基带、两准粒子激发带、四准粒子激发带以及β带和γ带较好地再现了实验结果，预言的准粒子激发带和集体激发带还有待于实验的进一步证实。本项目的研究，实现了在同一个微观壳模型的框架下同时对变形重核的低阶准粒子激发和集体激发的性质进行描述，对核物理和天体物理发展具有重要的意义。