超重核结构性质与合成机制的理论研究

(1) We will investigate the structure of transfermium nuclei by using a cranked shell model (CSM) with the pairing correlations treated by a particle-number conserving (PNC) method. Firstly, we will improved the present CSM-PNC model。The rotational symmetry will be restored by using the angular-momentum-projection, and the octupole deformation and high-order deformation will be included.Then,the developed model will be used to study the ground state, low-energy non-yrast state and high-K isomer state of transfermium nuclei. We will investigate the single particle structure and rotational properties of transfermium nuclei, like the structure of single particle level,spin, parity, high-K intruder orbitals, Pauli blocking effects, pairing, deformation, sub-shell effect, alignment, band-crossings and so on.(2) We will investigate the structure of transfermium nuclei, alpha-decay and fusion mechanism of superheavy nuclei by dinuclear sysytem (DNS) model. Firstly,we will improve the dinuclear system model by using a more microscopical model, i.e. the two-center shell model (TCSM), to calculate potentials instead of the phenomenological double folding potentials. Then, the devloped model will be used to study the octupole effect and cluster structure of transfermium nuclei, alpha-dacay and diabatic (adiabatic) effects of fusion dynamics of superheavy nuclei.

本项目可以分为两部分，（1）采用推转壳模型下的粒子数守恒(CSM-PNC)方法对超镄原子核的结构性质进行系统的研究。首先改进现有CSM-PNC方法使其恢复转动对称性（角动量守恒）、考虑原子核的八极及高极形变。然后应用改进的CSM-PNC方法研究超镄原子核的基态、低能非晕态以及高-K同质异能态的性质，研究超镄原子核的单粒子及集体转动性质，包括：费米面附近的单粒子能级结构、自旋、宇称、高-j闯入轨道、堵塞效应、对关联、形变、形变能壳、转动惯量、角动量顺排、带交叉等等。（2）应用双核系统（DNS）模型研究超镄核和超重核的结构、alpha衰变及超重元素的熔合机制。首先，我们将改进DNS模型，应用更为微观的双中心壳模型代替现有的半唯像的双折叠势来计算核势。然后应用改进后的模型研究超镄原子核的八极形变效应和结团结构，研究超镄核和超重核的alpha衰变预形成因子和超重元素的熔合反应机制。

首先改进现有推转壳模型下的粒子数守恒（CSM－PNC）方法，使其可以用于研究原子核的\beta_{6}高极形变态以及反射不对称原子核的性质。其次应用改进后的模型研究了超镄核区、丰中子核区的高－K同核异能态、锕系核区铀和钚同位素反射不对称原子核的性质、160核区奇－A和奇奇核的转动性质以及101Pd的反磁转动带。改进后的 模型可以很好的重现现有实验数据，再此基础上系统地研究了原子核的形变、单粒子结构、高－K带、转动惯量变化的微观机制以及对关联等等，并预言了部分实验上尚未观测的结果，这部分研究结果对今后相关工作有很重要的参考价值。再次，应用双核系统模型以及时间相关的哈特里－福克（TDHF）方法研究了形变原子核的转动带及其结团结构。另外，应用双核系统模型研究了重离子碰撞中若干动力学问题，预言了合成118，119和120超重核素的最佳弹靶组合，对今后的实验研究起到很重要的指导作用。最后，分别在广义相对论和标量－张量引力理论下应用不同的核物态方程研究了中子星的性质，结果现实，中子星的可观测量对核物态方程的变化更为敏感。这一研究结果很明确的解决了物态方程－引力理论简并的问题，对今后相关研究有很重要的参考价值。