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摘要：本论文基于宏观-微观模型,Skyrme能量密度泛函,一个改进的原子核质量公式,并应用该质量公式研究原子核的基态性质。对原子核质量公式的改进主要包括以下几个：(1)在对称能系数asym中引入同位旋、质量数依赖的修正项,近似地描述原了核的表面对称能以及Wigner效应,使计算的原子核质量与2149个原子核质量数据比较的方均根偏差减小。同时,考虑对称能系数的同位旋及质量数依赖,核物质在饱和密度处的对称能系数csym由26.70MeV变为30.00MeV,更为合理。(2)利用Skyrme能量密度泛函方法拓展的Thomas-Fermi近似(ETF)研究原子核形变对宏观能量的影响,给出能与形变参数的抛物线规律,质量数依赖的抛物线曲率bk,从而大大缩短了计算变形核能量的时间。(3)在微观壳修正能中引入比例因子c1,调节总能中宏观和微观壳修正的比例,减小原子核质量的方均根偏差。(4)系统研究核物质中对称势Vsym和对称能系数csym的关系,发现二者近似相等；研究有限核中势阱深度的同位旋不对称Vs和对称能系数αsym的关系,发现二者也近似相等,因此在改进的核质量公式中经验地设定Vs≈αsym,以达到简化模型同时又能增加宏观、微观参数一致性的口的。以上改进的核质量公式标记为WS。在WS的基础上,对核质量公式做改进：(5)库仑能的形式作了微小的改变,将Z(Z-1)变成Z2,即采取了与有限力程小液滴模型(FRDM)一样的形式,修正使核质量方均根偏差减小约2%～3%。(6)同位旋对称性引起的镜像核间壳修正能之差约等于零的约束条件,在原子核壳修正能考虑一个修正项|I|Esh'发现引入该项后将核质量方均根偏差降低约10%。(7)考虑高阶形变β6后,能稍微改善重核的结果。以上改进的核质量公式标记为WS*。相对于FRDM模型,改进的核质量公式(WS*模型)计算出来的2149个原子核质量的方均根偏差较FRDM模型减小了33%,达到0.441MeV。模型计算的单中子分离能与1988个核的实验值比较的方均根偏差为0.332MeV,较FRDM模型的0.399MeV也改进。另外,模型参数也由从31个减少到了15个(包含了Strutinsky程序中的两个参量γ和p)。与标准的Hartree-Fock Bogopubov(HFB)方法相比较,WS*质量公式计算的σ(M)和σ(S)小于HFB的计算结果,CPU耗时也大大缩短。,利用WS和WS*模型研究了原了核的壳修正能、形变、中子及质了滴线、壳能隙和超重核的裂变位垒、a衰变能等基本性质,并与其他模型(FRDM、HFB17)以及相应的实验数据了比较。WS*模型计算出的壳修正能,预测出超重岛的中心位置处在N=176～178和Z=116～120附近。模型计算出的超重核壳修正能的绝对值与宏观-微观模型的原子核裂变位垒非常靠近。,WS*模型很好地描述质子幻数Z=20,28,40,50,82处的壳能隙。计算出的α衰变能与46个实验测量值比较的方均根偏差达到了0.263MeV,比FRDM模型的0.566MeV减少了。关键词：核质量公式论文壳修正能论文滴线论文壳能隙论文超重核论文
摘要3-5
Abstract5-7
目录7-12
章 引言12-15
章 原子核宏观-微观模型15-27
2.1 宏观-液滴模型15-18
2.1.1 液滴模型的实验依据15
2.1.2 体积能、表面能和库仑能15-16
2.1.3 对称能和对能16-17
2.1.4 能的半经验公式17-18
2.2 微观Strutinsky壳修正18-25
2.2.1 微观壳效应18-20
2.2.2 Strutinsky壳修正方法20-25
2.3 小结25-27
章 核质量公式的改进27-40
3.1 原子核质量公式的同位旋依赖27-34
3.1.1 修正的Bethe-Weizsacker质量公式27-29
3.1.2 原子核形变对宏观能量的影响29-31
3.1.3 微观单粒子势31-32
3.1.4 对称势及对称能系数32-33
3.1.5 模型参数33-34
3.2 原子核质量公式的镜像核约束34-36
3.3 结果与讨论36-40
章 原子核基态性质40-49
4.1 原子核形变40-41
4.2 原子核滴线41-42
4.3 壳修正能42-44
4.4 壳能隙44-45
4.5 超重核的裂变位垒和α衰变能45-49
第五章 总结与展望49-51