Schiffer十分商讨中获得进展,物理系肖志刚商讨组发文第一遍发表氘核的同位旋矢量极化效应澳门现金赌博官方

中国科学院近代物理研究所理论物理室研究人员与实验物理中心研究人员合作,提出了推广的同位旋多重态质量方程,并对Nolen-Schiffer反常进行了研究,获得了一些重要结论。

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  清华新闻网11月25日电
清华大学物理系肖志刚研究小组和广西师范大学欧立教授等人合作,在物理学国际权威杂志《物理评论快报》
上发表《氘核的动力学同位旋矢量取向与核对称能探针》,首次揭示氘原子核与重靶核散射中一种新的可观测极化效应,即同位旋矢量极化效应。这一新效应的提出,为人们观测核力对质子和中子作用的轻微差异提供一种新的敏感探针,将有助于解决一直以来悬而未决的、亚饱和密度区核物质对称能的密度依赖问题。物理系肖志刚为本文通讯作者,广西师范大学欧立为本文第一作者。

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澳门博彩APP下载,氘核经过靶核附近时发生同位旋矢量极化效应示意图。

  强相互作用是自然界的一种基本相互作用。核力作为强相互作用的一个具体表现,将质子和中子束缚成一个整体,形成各种各样的原子核。核力的电荷无关性,即它对中子和质子而言是等价的,起源于强相互作用的味道无关性。然而,由于u、d夸克存在质量及其轻微差异,这一对称性是近似的。事实上,中子和质子所受到的核力作用存在微小差异,由核势中的同位旋矢量势部分给出。这部分核势对质子吸引,而对中子排斥。定量描述依赖于核物质密度的同位旋矢量势,对于人们正确理解奇异核结构与反应、中子星的性质及其演化行为至关重要,成为近年来核物理和天体物理研究领域的热点和难点。

  氘核包含一个质子和一个中子,质子带正电而受到原子核的库仑排斥,中子则没有。因此容易理解,当氘核在重核场中散射时,会出现极化效应,即质子远离靶核的中心。这一由库仑作用导致的极化效应由罗伯特`奥本海默和欧内斯特`劳伦斯等人在1935年发现。类似地,如果中子和质子受到的同位旋矢量势不同,氘核在核场中的散射也会出现所谓的“同位旋矢量极化”效应。当一个有固定取向的氘核进入靶核的核势场中时,作用在中子上的排斥核势和作用在质子上的吸引核势就像一个转动力矩一样,使得氘核瞬间发生额外的“转动”,并且在其后续的破裂过程中留下清晰的实验信号,如下图所示。实验上捕捉这一信号,有助于观测核力对质子和中子作用的微小差异。

  这一工作得到国家自然科学基金、清华大学自主科研计划以及中科院理论所国家重点实验室开放项目等课题资助。

  原文链接如下:

供稿:物理系 编辑:常 松

核力的同位旋不变性,即电荷无关性和电荷对称性,是核物理各方面研究的一条基本原则。然而核子-核子散射实验已经揭示了存在核力的同位旋不变性破缺的成分,即存在同位旋非守恒的核力。基于该破缺成分,科研人员对同位旋多重态质量方程以及Nolen-Schiffer反常重新进行了考虑。

首先,利用Brueckner微观多体理论结合AV18、AV14
相互作用势提取了核物质中的同位旋非守恒的核力成分,并用相应的对称能对其进行描述,如图所示。这样自由核子之间的同位旋非守恒的核力成分与核介质中的同位旋非守恒的核力成分便建立起了联系。基于该结果,科研人员在Skyrme密度泛函中构建了电荷对称性破缺以及电荷无关性破缺有效相互作用。这样同位旋非守恒的核力成分对有限核能量的具体贡献可以直接进行计算。有效的同位旋非守恒的核力成分由于是密度依赖的,因而不再是不可约张量,其矩阵元不能够再通过Wigner-
Eckart定理进行约化,因此广泛应用的二次方形式的同位旋多重态质量方程不能够再简单地导出。科研人员将有效的同位旋非守恒的核力成分的贡献用相应的对称能表述,导出了推广的同位旋多重态质量方程,其中同位旋非守恒的核力成分与库仑力的贡献被分离开来。该同位旋非守恒的核力成分对于质量方程的系数有比较重要的贡献,而且对于同位旋多重态的各成员并不是一个常数,这暗示了通常的二次方形式的多重态质量方程应该是破缺的。在此基础上,科研人员给出了同位旋多重态的库仑位移能量的具体表达式以揭示同位旋非守恒的核力成分的具体贡献。结果表明,这些贡献能够很好地改善理论库仑位移能量与实验值的符合程度。该研究结果至少在很大程度上揭示了Nolen-Schiffer反常问题,另外为研究二次方形式的同位旋多重态质量方程的破缺奠定了基础。

该工作得到国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划的支持,文章作为Rapid
communications发表于Phys. Rev. C 97, 021301。

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图:核物质中核力电荷对称性破缺与电荷无关性破缺成分的贡献