相对论平均场理论及其在轻核中的应用

摘要

本文通过改进相对论平均场(RMF)模型,着重研究锂等原子的中子晕现象。
　　 中子晕现象是上个世纪的重要的物理发现之一,在此之前,科学界普遍所持有的一种观点是:原子核是一种十分紧凑的强束缚的结构,核的半径正比于质量数的1／3次幂,中子与质子的密度分布具有近似的形状。中子晕的发现,打破了这一观点,实验发现,一些特殊核的中子密度分布十分弥散,呈现出异常大的中子均方半径。比如实验上发现11Li的中子均方半径竟然接近于206Pb的中子均方半径。
　　 由Serot和Walecka提出的相对论平均场理论(RMF)被广泛地应用,成功地描述了许多核物质的基本性质:结合能,和物质电荷半径,双幻球形核的密度分布等,均与电子散射实验数据吻合。
　　 本文首先介绍了量子强子动力学(QHD)理论,这个理论是在很多地方都有成功的应用,在QHD基础上,引入了考虑核内结构(夸克效应)的夸克介子耦合模型(QMC),借鉴QMC中对夸克介子的成功耦合,本文改进相对论平均场(RMF)理论,使其更精确的计算锂等原子核的基态性质,研究中子晕等现象。改进后的RMF理论仍然是一个唯象的平均场理论,一系列的计算结果都基本接近实验结果。

目录

文摘

英文文摘

致谢

插图和附表清单

1 引言

2 理论基础

2 -1壳模型和单粒子能级

2 -2量子强子动力学(QHD)模型

2 -3夸克介子耦合(QMC)模型

3 相对论平均场(RMF)模型

3.1 RMF模型理论

3.2 RMF模型中的对关联修正

3.3 本模型计算程序

4 RMF模型计算结果

4.1 Li同位素的计算结果

4.1.1 Li同位素的每核子结合能

4.1.2 Li11的外层中子分布布居

4.1.3 Li同位素中子密度分布,均方半径对比

4.1.4 中子晕中出现的能级反转问题

4.2 S,P同位素的质子晕计算

5 夸克效应

6 总结与展望

参考文献

作者简历