质子晕核性质和矮偶极共振的壳模型研究

The exotic behavior of nuclei approaching the drip lines is one of the main subjects in the nuclear physics studies. The loosely bound nucleons can oscillate against the isospin saturated core. Large enhancement of electric dipole response is expected in the low-energy region, namely the pygmy dipole resonance (PDR). However, there is controversy on the collectivity of the PDRs. It was argued that large enhancement of dipole strength could be resulted from the threshold effect. The calculated results within the framework of the configuration mixing shell model are usually promising when comparing with the experimental data for the low mass nuclei. Most importantly, the many body wave functions can be given in the laboratory frame. Further considering that some difference of the configurations could exist for the mirror nuclei near the drip line, we propose the shell model study with the charge symmetry breaking effective interactions on the low-lying state properties and PDRs of proton halo nuclei. The transition densities and transition strength will be calculated. The collectivity of the PDRs is determined by components of transition matrix. Comparisive study on the pygmy and giant dipole resonance will be carried out in the same framework.

滴线附近原子核的奇特行为是目前核物理研究的重点方向之一，质子晕核中弱束缚的晕质子与核芯之间相对运动会形成软共振模式，导致光核截面上显现明显低于巨偶极共振能量和强度的矮偶极共振。晕核的矮共振是否是一种集体运动模式还存在很多争议，原子核亦可经由阈能效应产生低能偶极强度。微观的组态混合壳模型其计算结果一般与实验符合较好，且可给出实验室系下真正的多体波函数，但目前壳模型对矮共振的研究仅局限于讨论跃迁强度。进一步考虑到近滴线镜像核组态的组分可能存在一些差异，我们拟从微观的组态混合壳模型出发结合电荷对称破缺有效相互作用研究质子晕核基态和低激发态性质以及矮偶极共振，给出共振态跃迁密度和跃迁强度，结合跃迁矩阵元组分判别低能电偶极共振态集体性，另外巨偶极共振的计算结果可以作为针对性的比较。

滴线附近原子核的奇特行为是目前核物理研究的重点方向之一，质子晕核中弱束缚的晕质子与核芯之间相对运动会形成软共振模式，导致光核截面上显现明显低于巨偶极共振能量和强度的矮偶极共振。晕核的矮共振是否是一种集体运动模式还存在很多争议。我们提出了壳模型框架下计算态之间跃迁密度的方法，该方法提供了除无规位相近似理论外详细研究轻核共振态的另一条途径，进一步扩展亦可应用于研究原子核其他集体振动模式。我们采用组态混合壳模型研究了近质子滴线核17,18Ne以及氮同位素的矮偶极和巨偶极共振，结合跃迁密度和跃迁矩阵元组分讨论了矮偶极共振形成的物理机制。研究表明虽然17,18Ne中都存在矮偶极共振，17Ne的矮偶极共振是集体性的且是由价质子与核芯之间相对运动引起，而18Ne的矮偶极共振则是非集体性的，更接近于巨共振的组态劈裂。在氮同位素中，由理论给出的跃迁密度和跃迁矩阵元组分二者结合支持丰中子氮同位素~10MeV以下的矮偶极共振具有集体性，即是多出的中子相对同位旋饱和的核芯之间运动的结果，而巨偶极共振则是中子和质子集体相向运动的结果。14,15N理论与实验结果的比较表明，壳模型方法能较好地给出氮同位素的光吸收截面，尤其是能较好地给出各共振峰的细致结构。在本项目支持下在Phys. Rev. C、Phys. Lett. B等杂志共发表了6篇论文，另发表了3篇会议论文。