重核及超重核衰变性质的理论研究

作     者：辛宇琦 

作者单位：兰州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张鸿飞

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 

主      题：质子放射性 亲合能 超重核 α衰变 

摘      要：随着一百多年核物理的不断发展,人们对稳定的或寿命比较长的核素已有了比较深刻的理解。而核素图极端区域内核素的性质等,已成为目前核物理研究的热点与重点。本文分别针对核素图两处极端区域内核素的衰变性质展开理论研究:在第一个工作中,研究了中重核区域内丰质子核的质子放射性;而第二个工作中,从超重核区Z=114同位素链与N=184同中子异位素链的衰变性质出发,探索了超重核稳定岛的位置和性质等。因此本文分成以下两部分:一:基于推广液滴模型(GLDM),研究了69≤Z≤83中重核区域内核素的质子放射性半衰期。将16种亲近势自洽的应用于GLDM中时,亲近势Prox.77-13能够最好的描述27个球形质子发射核的质子放射性半衰期实验值。结合已知在GLDM下使用该亲近势同样能够最好的描述α衰变,表明GLDM下,该亲近势对于衰变的计算更加适用。更进一步的,在GLDM中使用亲近势Prox.77-13去预言了14个球形质子发射核的质子放射性半衰期。最后,研究了质子放射性的Geiger-Nuttall定律,揭示出对于处于同位素链上核素来说,只要被发射出去的质子都带走相同的角动量,其结果都能够很好的遵循该定律。也从侧面说明,GLDM下离心势的引入,对于质子放射性的预言具有重要意义。二:很多理论预言了核素Fl是一个球形双幻核,同时也是超重核稳定岛的中心。在这项工作中,基于宏观-微观核质量模型(WS*),通过计算超重核区核素的结合能,进一步计算了Z=114同位素链和N=184同中子异位素链的单双核子分离能、α衰变能等,结合现有的实验数据,从衰变角度出发去探索超重核稳定岛的位置;同时与有限程液滴模型(FRDM2012)的计算结果进行了比较。随后,通过带有自旋-轨道项的Woods-Saxon势计算了相应的单粒子能级,可以作为识别Fl中存在的壳效应的有力工具。这些计算得到的宏观性质和微观的物理信息,同时给出了一个重要信号,即Fl很有可能是一个球形双幻核,也是超重核稳定岛的中心。