用等效的DBHF方法研究小密度处耦合常数对有限核性质的影响

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目前,相对论平均场理论(RMF)能够比较成功的描述有限核的一些性质。此方法中已经建立了很多成熟的参数体系,如NL1,NL3,NL-SH,TM1,PK1,PK1R,PKDD,TW99,DD-ME1等。但是,由于这些自由参数是通过调节大量稳定原子核结合能,均方根半径而确定的,因而通过此方法计算的有限核性质带有唯象色彩。   要想从微观基本理论出发,不引进任何自由参数,需采用直接从现实两体核子-核子相互作用出发的Dirac Brueckner Hartree Fock(DBHF)理论。此理论的优势在于从更微观,更基本的角度出发来讨论问题,但由于DBHF理论在计算方面的复杂性,目前还只应用于核物质的研究当中,对有限核性质的计算还存在着很大的争议。   本文应用等效的DBHF方法,即在每个密度处,采用RMF方法近似给出与DBHF方法相同的标量自能及矢量自能,从而得到密度依赖的有效介子-核子耦合常数,代入有效的Lagrangian密度中利用密度依赖的相对论平均场理论进行计算。由于有限核的性质对于小密度处的相互作用非常敏感,如何给出正确的耦合常数是至关重要的。而采用DBHF方法无法计算出小密度处耦合常数,小密度处耦合常数都是通过简单的外推得到的。本文对小密度处耦合常数进行细致的调节,选取出最好的一组数值,系统而详细的讨论了有限核的性质,得到了不少有意义的结果。   首先,利用密度相关的介子-核子耦合常数,系统的计算了Ca等元素每粒子结合能,质子、中子、电荷均方根半径,双中子分离能,自旋轨道-劈裂及同位素位移的性质。在计算中,自洽的考虑了σ,ω介子重排列项的贡献。   其次,由于在等效的DBHF方法中,小密度处的耦合常数只能通过拟合的方法得出,因此,对小密度处耦合常数向高或向低重新进行了调节,分别得到两组新拟合的耦合常数。   最后,采用三组密度依赖的耦合常数系统的计算了有限核的性质。   研究结果表明,在等效的DBHF方法下,采用新构建的耦合常数计算双幻核性质时,发现由小密度高耦合常数所计算得到的每粒子结合能及质子、中子、电荷均方根半径均同时得到了较大的提高,更符合实验值。克服了一般的修正方法中,只能单方面提高每粒子结合能值而电荷均方根半径却减小或反之的缺点。利用新构建的耦合常数推广计算了远离稳定线核的各种性质,如双中子分离能、自旋轨道劈裂等等,其结果可信度更强。因而,小密度处耦合常数的强度对有限核性质的影响是不可以忽略的并需要仔细讨论。
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