奇特原子核结构中的张量力效应

In the nucleon-nucleon interaction the tensor force is an important ingredient which has a crucial influence on the nuclear structure. Recent years, with the construction and operation of a new generation of radioactive beam facilities, the study of exotic nuclear structure and properties have been a hot research field in nuclear physics. Although some progress has been made in studying the influence of the tensor force on nuclear structure in recent years, such studies are far away from being completed. The present project will focus on the impacts of the tensor force on the structure and properties of exotic nuclei. Firstly, we will study the tensor force effects on the structures of the nuclei near the drip lines, superheavy nuclei and N=Z nuclei, and on the pseudospin symmetry and quantum chaos of those nuclei by using the spherical Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov (SHFB) approach. Next we will develope the Skyrme energy density functional theory with the tensor force that is suited for investigating the ground states of deformed nuclei and the cranked-SHFB method for high spin excited states, and examine the influence of the tensor force on the ground state deformations, shape coexsistence, shape transitions, superdeformations, fission barriers and so forth. These studies will deepen our understanding of the nature of the tensor force and its impacts on the structure and properties of exotic nuclei.

张量力是核力的一种重要成分，它对原子核结构的影响不容忽视。近年来，随着新一代放射性束流装置的建造和运行，奇特核结构和性质的研究成为核物理领域中备受关注的前沿领域。尽管近些年来人们在张量力对核结构的影响研究方向上取得了一些进展，但研究还很不充分。本项目将系统地研究张量力对奇特核结构和性质的影响。首先，我们将采用球形的Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov（SHFB）方法研究张量力对近滴线核、超重核以及N=Z原子核的结构、赝自旋对称性和量子混沌的影响。其次，发展包含张量力且适用于变形核基态性质研究的Skyrme能量密度泛函理论以及适用于高自旋激发态性质研究的推转SHFB方法，考察张量力对变形核的基态形变、形状共存、形状相变、超形变、裂变位垒等结构性质的影响。上述研究将深化人们对张量力及其对奇特核结构和性质影响的理解和认识。

远离β稳定线原子核（奇特核）结构的研究是当前核物理中备受人们关注的前沿领域。奇特核表现出了许多不同于稳定核的性质，如晕结构、新幻数、结团结构等。为了更好地描述奇特核的结构和性质，有必要考虑多种物理因素，对传统的核模型进行发展和改进。其中，张量力就是重要的物理因素之一。它是核力的一种重要成分，但多年来一直被人们所忽视。直到近年来，人们发现张量力在奇特核结构研究中发挥着重要作用，张量力才引起了人们的重视。本项目在Skyrme能量密度泛函理论框架下主要发展了包含张量力且适用于球形核结构研究的新方法，对奇特核的壳结构、赝自旋轨道劈裂以及气泡结构进行了研究，发现张量力对这些性质有着重要影响，尤其是张量力会诱发某些奇特核生成气泡结构。另外，还将Skyrme能量密度泛函理论推广至变形核研究，初步研究了张量力对某些质量区原子核的形状共存、超形变等性质的影响，发现张量力会改变原子核的形状共存和超形变位阱的性质。本项目取得的研究的重要成果反映在已发表的一系列文章中，这些研究成果有利于加深人们对奇特核结构以及核力的理解和认识，有着重要的科学意义。