中子数与质子数相近的缺中子原子核质量的精确测量

原子核质量是原子核最重要的观测量之一。原子核质量的精确测量，不仅能提供核结构基本信息，深化人们对核物质的了解，而且可以促进核理论模型的发展以及核天体物理中宇宙演化和元素核合成过程的研究。近二十年来，随着新一代放射性核束装置和探测设备的研制，原子核质量的直接测量技术（如潘宁阱和储存环）得到了蓬勃的发展。基于实验储存环发展起来的等时性质谱仪，非常适于进行大规模的原子核质量测量，是对短寿命原子核进行高灵敏、高精度测量的有效工具之一。本项目拟利用中国科学院近代物理研究所和德国重离子研究所的等时性质谱仪，测量N=Z线附近约40个缺中子原子核的质量。这些原子核质量的精确测量，将有助于探索此区域原子核存在极限、质子-中子对关联、原子核中的镜像对称性、Thomas Ehrmann效应以及检验理论模型和深化人们对天体物理中元素起源的理解等。这项研究也将有助于巩固和提高我国在原子核质量精确测量方面的地位。

在实验方面上，根据实际实验束流等条件,按照原定实验方案,我们及时调整了实验目标,并取得了丰硕的研究成果，完成相应的实验目标。取得的研究成果主要包括：基于德国赫姆霍兹GSI研究中心的等时性质谱仪，首次成功鉴别了133Sb中一个半衰期短至17微秒的同质异能素; 把新研发的肖特基探测器应用在储存环质谱仪中,极大地提高储存环质谱仪的对短寿命奇特原子核的探测能力;利用库仑位移能方法计算了缺中子原子核（质子数大于中子数）的质量;通过研究质子-中子的剩余相互作用，发展了两套简单的质量公式，其计算精度可与AME2003外推值相比拟。. 在理论方面上，发展了与原子核质量测量相关的协变密度泛函理论,基于协变密度泛函理论框架，提出了一套新的非线性点耦合相互作用PC-PK1,并把它用于原子核质量计算以及基态和激发态等性质的描述。建立了包含角动量投影和生成坐标方法的协变密度泛函理论模型，适用于原子核谱学研究；发展了基于协变密度泛函理论的五维集体哈密顿量理论;发展了基于点耦合相互作用的倾斜轴推转相对论平均场理论；建立了适用于描述原子核晕现象的连续谱理论等等。. 除了协变密度泛函理论方面，在其他方面也做了一些工作，包括采用粒子转子模型研究原子核的手征双重带；采用耦合道方法求解坐标空间的Dirac方程；基于相对论Hartree-Bogoliubov（RHB）理论研究核物质1S0道中的双中子空间关联现象；探索如何使用Imaginary Time Step Method在坐标空间求解形变问题; 利用微扰论研究自旋与赝自旋对称性;应用连续谱Skyrme HFB理论研究弱束缚态及连续谱在对关联中所起的作用等。