背景资料:著名的$^{14}$ C $β$衰变的半衰期非常长,有不同的机制:张量力,跨壳层混合和三体力,被提出来解释导致小过渡矩阵元的抵消。目的:我们重新审视并分析张量力对$^{14}$ C以及邻近同位素的$β$衰变的作用。方法:在Gogny相互作用中加入张量力,导出壳模型计算的有效哈密顿量。计算在$p$ - $sd$模型空间中进行,以研究跨壳层效应。此外,我们根据总轨道角动量$L$分解波函数,以分析张量力和跨壳层混合的影响。结果:张量力的引入显著改善了碳同位素$β$衰变性质的壳模型计算。特别是,$^{14}$ C的$β$衰变异常缓慢,可以用张量力的同位旋$T=0$部分来解释,它改变了$^{14}$ N的轨道角动量分量$L=0,1$,并导致伽莫夫-泰勒跃迁强度的显著抑制。同时,改进了对其它邻近$β$衰变的描述.结论:波函数分解成$L$分量说明张量力如何修改核子波函数,特别是抑制$β$ -衰变矩阵元素。壳层间混合对$β$ -衰减强度也有明显影响。包含张量力似乎并没有显着改变,但是,结合能的核内的现象相互作用。
英文摘要:
Background: The half-life of the famous $^{14}$C $β$ decay is anomalously long, with different mechanisms: the tensor force, cross-shell mixing, and three-body forces, proposed to explain the cancellations that lead to a small transition matrix element. Purpose: We revisit and analyze the role of the tensor force for the $β$ decay of $^{14}$C as well as of neighboring isotopes. Methods: We add a tensor force to the Gogny interaction, and derive an effective Hamiltonian for shell-model calculations. The calculations were carried out in a $p$-$sd$ model space to investigate cross-shell effects. Furthermore, we decompose the wave functions according to the total orbital angular momentum $L$ in order to analyze the effects of the tensor force and cross-shell mixing.
Results: The inclusion of the tensor force significantly improves the shell-model calculations of the $β$-decay properties of carbon isotopes. In particular, the anomalously slow $β$ decay of $^{14}$C can be explained by the isospin $T=0$ part of the tensor force, which changes the components of $^{14}$N with the orbital angular momentum $L=0,1$, and results in a dramatic suppression of the Gamow-Teller transition strength. At the same time, the description of other nearby $β$ decays are improved.
Conclusions: Decomposition of wave function into $L$ components illuminates how the tensor force modifies nuclear wave functions, in particular suppression of $β$-decay matrix elements. Cross-shell mixing also has a visible impact on the $β$-decay strength. Inclusion of the tensor force does not seem to significantly change, however, binding energies of the nuclei within the phenomenological interaction.
Shell-model calculation with density-dependent interaction for $pf$-shell nuclei
Graduate School of Science and Technology, University of Tsukuba(筑波大学科学技术研究院);Center for Computational Sciences and Institute of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba(筑波大学计算科学中心及纯应用科学研究所);RIKEN Nishina Center(理化学研究所仁科研究中心)
Properties of nuclei in the nobelium region studied within the covariant, Skyrme, and Gogny energy density functionals
本文计算了质子数为92 ≤ Z ≤ 104,中子数为144 ≤ N ≤ 156时,氦区原子核基态和激发态的性质。我们使用三种不同的能量密度泛函(EDF)方法,基于协变,Skyrme和Gogny泛函,每个在两个不同的参数集。对奇偶质量交错、准粒子谱和转动惯量所获得的结果进行比较分析,使我们能够确定这些不同模型所特有的单粒子和壳效应,并说明与使用EDF模型相关的可能的系统不确定性
Particle-particle random phase approximation applied to Beryllium isotopes
本工作致力于使用粒子-粒子随机相位近似来研究8-14 Be的偶偶同位素,该近似解释了核心核中的两体关联。一个更好的描述的能量和两个粒子的振幅相比,假设一个中子封闭壳(或子壳)的核心模型。用唯象的粒子振动耦合项修正的Wood-Saxon势计算中子-堆芯相互作用,用D1 S Gogny力计算中子-堆芯相互作用。计算的基态以及激发态的属性进行了讨论,并与实验数据进行比较。特别地,结果表明13 Be和11Be具有相同的2s_1/2-1p_1/2壳层反转。
Two-body correlations in N=8 and 10 nuclei and effective neutron-neutron interactions in Tamm-Dancoff and two-particle RPA models
本文用粒子-粒子RPA模型研究了~(14)C,~(12)Be,~(11)Li和~(14)Be的双中子价波函数的性质。RPA模型考虑了堆芯中的两体相关性,因此它比假设中子闭合壳(或子壳)堆芯的模型更好地描述了能量和振幅。用Gogny中子-中子有效相互作用或等效密度依赖的δ力,我们能够再现这些核和相应核中的两中子分离能,但9-Li除外。计算结果表明,~(12)Be_(13)Be与~(11)Be具有相同的2s-1 p ~(12)壳层反转。
Interplay between tensor force and deformation in even-even nuclei
本文研究了核张量力对形变相关性质的影响。我们专注于同位素的Mg,Si,S,Ar,Sr和Zr链内的Hartree-Fock-Bogoliubov理论使用D1 ST 2a Gogny相互作用。分析了饱和和非饱和子壳对张量能量的贡献。类粒子和质子-中子部分的张量项独立检查。我们发现,张量项可以大大修改的势能景观和改变的基态形状。我们还分析了当张量力的引入时,基态的配对特性是如何变化的。
Description of nuclear systems with a self-consistent configuration-mixing approach. II: Application to structure and reactions in even-even sd-shell nuclei
原子核的变分多粒子-多空穴组态混合方法(MPMH)是近十年来提出的。虽然第一个应用程序紧随其后,但这种方法的完整形式的实现只是最近才完成并应用于[C。Robin,N. Pillet,D. Peña Arteaga和J. - F. Berger,Phys. Rev. C 93,024302(2016)]到$^{12}$ C作为测试用例。本论文的主要目的是进行该参考文献中发起的研究,以便将MPMH方法用于更严格的测试。为此,我们对偶偶sd壳层核进行了系统的研究。这些核的波函数被看作是建立在sd壳层轨道上的组态混合,核态的混合系数和单粒子波函数都是由同一个变分原理确定的。使用D1 S Gogny力进行计算。各种基态性质进行了分析。特别是,相关内容和组成的波函数以及单粒子轨道和能量进行检查。结合能和电荷半径也计算和实验相比。第一激发态的描述也检查和相应的跃迁密度被用作输入的非弹性电子和质子散射的计算。特别注意的是,与系统的相关性一致的单粒子状态的优化效果。在全球范围内,结果令人满意和鼓舞。特别是,电荷半径和激发能很好地再现。然而,所选择的价空间截断方案排除了在所研究的原子核中实现最大集体性。为了纠正这种情况,有必要进一步改进方法和更合适的互动。
Effective interactions and shell model studies of heavy tin isotopes
本文给出了在1f ~(7/2),2 p ~(3/2),0 h ~(9/2),2 p ~(1/2),1f ~(5/2),0 i ~(13/2)单粒子轨道定义的壳模型空间下,对134 ~ 142}Sn的偶、奇锡同位素的大尺度壳模型计算结果.采用基于现代核子-核子相互作用的有效两体相互作用。壳模型的结果反过来分析其配对的内容,使用广义的资历方法。我们的研究结果表明,一个配对模型的图片捕捉了大量的结构和最低躺态的偶,奇同位素的相关性。
Parton-Hadron-String Dynamics: an off-shell transport approach for relativistic energies
本文采用新的部分子-强子-弦动力学(PHSD)输运方法分析了相对论性核-核碰撞中部分子、强子和弦的动力学,并将其应用于20 ~ 160 A GeV的Pb+Pb碰撞,以探索“部分子物质”的时空区域。我们发现,即使是在158 A GeV的顶部SPS能量的中心碰撞显示了很大一部分的非部分子,即强子或弦状物质,这可以被视为强子日冕。此外,我们观察到,部分子相位有一个很小的影响,强子的快度分布,但相当大的影响,由于排斥部分子平均场的横向质量分布的最终K介子。我们还发现了一个显着的影响,由于轻微增强的$s{\bar s}$对生产的部分子阶段,从大量的类时胶子衰变和更大的反重子形成的强子化过程。所有的微分强子谱进行了分析比较的实验合作的数据。