基于兰州重离子加速器的奇特核中同位旋相关物理问题的理论研究

Energy and decay properties in ground and isomeric states of short-lived exotic nuclei are the most hot and difficult topics for experimentalists and theorists. The investigations of this problem can be helpful for the clarification of the anomaly in isospin multiplet mass equation, the unitary of CKM matrix, the breaking of isospin symmetry in nuclear force, neutron-proton pairing correlations, and etc.. In our country, based on the Cooler-Storage-Ring of the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL-CSR), the experimentalists have made great progress in the related topics, reaching the leading position internationally. To cooperate with these experimental work, we plan to do theoretical study in this area. We plan to use the neutron-proton mixed energy density functional theory with isospin-symmetry restoration included, together with large-scale shell model, to do systematic investigations for the interested exotic nuclei, to provide the predictions and references to the related experiments.

短寿命奇特核素的基态及其同核异能态的能量及相关衰变性质，是近些年来实验及理论研究的热点难点问题。该问题的研究有助于于澄清同位旋多重态质量反常、CKM矩阵幺正性检验、核力的同位旋对称性破缺、质子中子对关联等重要科学难题。在我国，基于兰州近代物理研究所的重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）装置，已经在该领域取得重要进展，处于国际领先地位。为配合相关实验进展，我们计划在本项目中开展相关的理论研究工作。我们将基于质子中子混合的能量密度泛函及同位旋对称性恢复方法，并结合大规模壳模型计算，对实验感兴趣的奇特核区域做系统性的研究，从而为相关的实验提供预测及参考。

本项目围绕我国核物理研究大科学装置---兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR)上的主要研究主题，奇特核素的结构性质开展研究，侧重于同位旋相关物理问题，质子-中子相互作用、同位旋破缺相互作用等对奇特核基态、同位旋多重态、激发态性质进行了研究。主要通过Skyrme能量密度泛函框架下，研究了对力形式的不确定性、拟合了自旋轨道相互作用、张量力强度，并通过计算调整同位旋破缺相互作用的强度，也通过投影计算，研究了基态及激发态特性。在大规模壳模型框架下，主要使用微观高精度核力计算的两体相互作用项，通过谱因子挑选单粒子态拟合了单粒子能，计算了镜像核相关激发性质，同位旋多重态性质，研究了壳演化等现象。在本项目的资助和支持下，项目成员参加了多次国内外的学术会议、学术交流，并邀请了多位专家访问、合作。发表项目标注学术论文19篇，其中14篇SCI论文。