轻核能级结构及电磁跃迁研究

研究轻核，特别是与重要的天体物理过程相关的轻核的结构特性，包括能级结构、电磁跃迁等；研究轻丰中子核及各种奇特形状核的结构特性；研究轻核在同位旋结构下的相互作用玻色子模型动力学对称性及相关的系统学，数值研究非极限情况，探索这些结果对相关的核天体过程的影响。这些研究对于深入理解轻核的结构具有重要的物理意义，对相关的核天体物理研究具有重要参考价值。

在核结构理论中，现有的原子核模型在中重核区取得了成功。在轻核区，目前已经具有了几个标准原子核模型理论，如原子核壳模型等。另一个方面，20世纪80年代初期提出的相互作用玻色子模型（IBM），在近稳定线的中重核区取得了很大的成功。如何将IBM推广到远离β稳定线的轻核区是大家非常重视的研究方向。本工作解析研究了轻核在同位旋结构下的相互作用玻色子模型动力学对称性及相关的系统学，对于过渡区原子核，我们采用数值计算的方法研究它们的物理性质, 包括其能级结构和电磁跃迁性质。应用含有同位旋的相互作用玻色子模型研究了 28Si、 34S、52,54Cr和 88,90Mo等核的低能谱和电磁跃迁特性。利用现有的实验数据，对这些核的同位旋基态和激发态、低能对称态和混合对称态进行了系统研究，找到了这些核角动量 L = 2 的最低混合对称态；模型计算也预言了角动量 L = 0 的第二个态的能级值；同时也计算了E2和M1矩阵元和电四极矩，分析了同位旋标量和同位旋矢量在E2和M1跃迁中贡献的大小，这些研究对于深入理解轻核的结构特性具有重要的物理意义。结合新的实验数据，利用相互作用玻色子模型对 98-104Zr同位素核的能级结构、低能态波函数及电磁跃迁的特性进行了研究。研究表明98-104Zr同位素核属于U(5) – SU(3)的过渡核。通过实验研究，首次发现112In核ΔI = 2的一个新能带，理论计算表明该带具有反磁转动带的特性。利用TRS计算，通过研究原子核的形状变化，提出了一种指定三轴核组态的新方法。