原子核的有限体积效应对高离化态类氢元素内壳层电偶极跃迁几率的影响

在全相对论框架下计算了Fermi核模型和点电荷核模型下计算的高离化态类氢离Z=80~116、主量子数n=1~3壳层的所有可能的E1跃迁的电偶极跃迁几率差△A随质量数A的变化关系。计算表明,原子核的有限体积效应对中高Z类氢元素内壳层跃迁几率有着显著的影响,在相关的高精度计算中必须考虑其影响。     

少电子原子体系精密谱理论和计算方法

得益于现代激光精密测量技术,某些少电子原子体系(如氢、氦、锂、铍等)的光谱测量具有非常高的精度.高精度实验值与高精度理论值的对比,为高精度地检验基本物理理论、高精度地测定出基本物理常数以及原子核电荷半径等物理参数提供了重要渠道.要把原子体系的光谱计算到当前实验值的精度并非易事,需要把电子关联效应、相对论效应和量子电动力学(QED)效应计算到足够高的精度.最近几十年来,得益于现代计算机技术的发展和此领域科研人员的不懈努力,少电子原子体系的精密计算取得了重要进展.本文介绍了高精度计算少电子原子体系能级的理论方法和计算技术,包括等效哈密顿量的推导、薛定谔方程的求解、相对论和QED效应的计算,以及原子核的有限质量效应和电荷分布半径效应;对近二三十年取得的重要进展进行了评述并对未来的发展进行了展望.     

原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响

利用全实加关联方法获得类锂离子体系1s2 nl从LiⅠ到NeⅧ(2≤n≤5,l=s,p,d,f)激发态的波函数,利用所获得的波函数求得电子在核处密度算符的期待值.根据原子核体积效应对能级结构修正公式获得原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响.为获得高精度三电子体系能谱提供理论数据参考.     

奇特原子核电荷半径的理论研究进展

电荷半径是描述原子核基本性质的可观测量之一,对于奇特原子核电荷半径的精确描述是核物理实验和理论研究的前沿课题．影响原子核电荷半径大小的因素有很多,例如形变、对关联、壳闭合效应等,因此需要发展一个统一的理论模型．对于奇特原子核电荷半径的精确描述,一方面可以更深层次地揭示核子-核子有效相互作用,对理论模型参数进行约束;另一方面,可靠的电荷半径数值作为输入参量,对核天体演化研究具有重要意义．本文简要介绍关于奇特原子核电荷半径的理论研究进展,分析了不同理论模型对电荷半径的壳效应和奇偶效应的描述;结合Ca和Rb同位素链电荷半径的变化趋势,分析指出中子-质子关联和自旋-轨道相互作用在精确描述原子核电荷半径中起到了很重要的作用．      

轻核的RMF理论计算与方均根半径的唯象公式

用相对论平均场(RMF)理论系统地计算了A＜40的原子核的基态性质,讨论了轻核的均方根半径,给出了原子核均方根半径对原子核平均结合能及同位旋的依赖关系.在理论计算与实验数据的基础上,提出了一组唯象公式,用于描述A＜40的所有原子核的质子与中子均方根半径.该公式考虑了原子核的平均结合能,分离能及同位旋效应,不仅可以很好地符合稳定核的均方根半径,也能符合远离(稳定线的原子核的半径,包括有晕结构的核.     

手征对称破缺理论对原子核巨单极和巨四极共振态的研究

在相对论手征对称及其自发破缺模型下,研究了有限核的巨单极和巨四极共振激发态．采用ＴｈｏｒｍａｓＦｅｒｍｉ近似和Ｓｃａｌｉｎｇ坐标方法,讨论了原子核的表面效应及核子分布不均匀性对原子核巨单极和巨四极共振激发态的影响．通过对巨单极和巨四极共振激发能的自洽计算,得到了与实验数据符合得较好的理论计算值．     

在相对论理论中研究原子核的巨单极态

在相对论的手征对称破缺模型基础上,应用Jocal Lorentz boost和scaling座标方法,首先采用Hartree近似讨论了无限核物质的巨单极共振激发态,但计算结果略大于实验值。进而采用Thomas-Fermi近似处理有限核的表面效应以及核子分布的非均匀性对原子核巨单极共振激发能的影响,自洽计算的结果和实验符合得很好,由此证明对于巨共振态,考虑核子分布的非均匀性以及核的表面效应是十分重要的。     

d、f电子过渡族原子的理论计算

利用电子关联效应和相对论效应的Hartree-Fock(HFR)自洽场方法(SCF),计算了核电荷数Z=1-122中性原子的nd(3≤n≤6)、nf(4≤n≤8)电子的轨道平均半径、束缚能、有效量子数和径向波函数。计算结果表明,随着原子序数Z的增加,中性原子的激发态d、f电子的轨道半径、束缚能、有效量子数在过渡族开始的原子发生了突然的减少,d、f电子波函数也发生了塌缩。     

类铍离子1s^22s2p ^3P0,1能级之间的磁偶极跃迁

用多组态Dirac-Fock和相对论组态相互作用的扩展优化能级方法,在计算中包含了Breit相互作用,真空极化,自能以及有限核质量修正,计算了核电荷数Z从6到80的类铍离子等电子序列的1s^22s2p ^3P0,1的精细结构能级,磁偶极跃迁几率和振子强度。     

类铍离子1s~22s2p ~3P_(0,1)能级之间的磁偶极跃迁

用多组态Dirac-Fock和相对论组态相互作用的扩展优化能级方法,在计算中包含了Breit相互作用,真空极化,自能以及有限核质量修正,计算了核电荷数Z从6到80的类铍离子等电子序列的1s~22s2p ~3P_(0,1)的精细结构能级,磁偶极跃迁几率和振子强度.     

类铍离子磁偶、磁四和磁八光谱跃迁的理论研究

采用全相对论量子力学GRASP2程序和平均能级AL模型,在核的有限体积效应、Breit和QED效应的高阶扰动基础上,系统地计算了类铍离子组态磁偶极M1、磁四极胞和磁八极M3光谱跃迁波长,跃迁几率和振子强度,所得结果和最近的实验数据及理论计算值进行了比较,结果表明：高原子序数的高荷电离子的磁多级矩的跃迁几率和中性原子的电偶极矩相当,在ICF和MCF高温激光等离子体中,磁多级矩的跃迁几率过程不能被忽视．     

电子活动空间对类铍元素基态能级的影响

构造精确的原子态波函数是原子结构研究的基础和前提。本文根据活动空间方法扩大组态波函数数目,充分考虑了电子的关联效应,并基于MCDF方法,计算分析了原子态基态波函数的CSF数目对类铍元素基态能级的影响及规律。结果表明,当200CSF数目700时,可得到比较精确的原子态波函数。     

通过p+206Pb弹性散射提取核半径常数

高能质子与原子核的散射与光的夫琅禾费衍射在机制上有相似之处,利用核反应弹性散射和光的夫琅禾费圆孔衍射的对应关系能够计算得到核半径,并由此提取出核半径常数.本文以p+206Pb反应为例说明了上述对应关系,建立了利用角分布计算微分截面的模型,在微分截面取极值的条件下利用此模型计算得到核半径,并提取出核半径常数.结果表明,本模型预期的核半径常数与实验经验值符合得很好     

关于“轨道半径”表述的一个错误

<正> 对于原子物理学中单电子原子或单电子离子的电子轨道半径,几乎所有的教材或教学参考书[1] -[8] 都给出错误的表述,而有些教材[9] -[11] 则是在交待时含糊不清,容易使读者在概念上产生混淆。文献[1] 在考虑到原子核运动(即认为原子核不是无限大质量)的影响时,认为类氢离     

气功与能态

原子物理观点认为,构成一切物质的分子是由原子组成,而原子又是由原子核和它的核外电子组成,电子绕核旋转,处在这一状态的原子称为“基态”,只有在这种状态下,原子能量最低,也可以说是最稳定的状态.处于“基态”的原子,其外部没有任何动向,所以我国对处于这一状态的物质,传统称法为“无极”.当原子受到外加的能量,其核外电子从最低能态跃迁到更高能态,即在距离原子核更远的运动轨道上,该原子由“基态”变成了“激发态”.处于“激发态”的原子,由于其电子远离了原子核,使之体积变大,而质量未改变,因此,单位体积的质     

恒星环境下β^＋衰变的计算

对恒星环境下β^＋衰变的相空间积分进行了讨论．计算中考虑了Fermi函数、形状修正因子、子核反冲效应这几个方面对相空间积分的影响，以18^Ne（β^＋）18^F反应为例给出了不同温度下电子的Fermi-Dirac分布对相空间积分的影响．结果表明：低温下电子的Fermi—Dirac分布对相空间积分的影响很小，可以忽略．高温下电子的Fermi—Dirac分布对相空间积分的影响较明显．因此在恒星环境下讨论温度的影响是很必要的．     

原子核的共振态

原子核是由有限多核子构成的自束缚体系.研究原子核的共振态,一方面能得到原子核壳层结构、形状、软硬等性质;另一方面还能理解宇宙中元素的形成和演化的信息.由于原子核的共振态由原子核内的核子-核子相互作用决定,研究原子核的共振态还能获得核子-核子相互作用的信息,并检验各种理论模型是否合理.介绍原子核的各类共振态和它们在核物理...     

相对论准粒子无规相位近似对原子核β衰变寿命的研究

原子核β衰变寿命是原子核的重要性质之一,对核物理、核天体物理以及粒子物理的研究都具有重要影响.本文简要回顾了近年来相对论准粒子无规相位近似(QRPA)对原子核β衰变寿命的研究进展.首先介绍了研究β衰变寿命的重要性以及计算β衰变寿命的理论模型,随后给出了计算β衰变寿命的Fermi理论.然后,详细介绍了相对论QRPA研究原子核β衰变寿命的最新进展,特别关注于同位旋标量道粒子-粒子剩余相互作用对研究原子核β衰变寿命的影响,并介绍了相对论QRPA预言的β衰变寿命对快中子俘获过程丰度分布的影响.最后给出总结与展望.     

Ti^19＋离子的能量和量子亏损

利用全实加关联（FCPC）方法计算了类锂Ti^19＋离子的激发态1s2nl（l=d,f,n≤9）的非相对论的电离能;将相对论效应（电子动能的相对论修正,Darwin项,电子-电子接触项以及轨道-轨道相互作用）和质量极化效应作为微扰,计算了它们对体系能量的修正;利用有效核电荷方法计算了电子的量子电动力学（QED）效应对电离势和激发能的贡献。在用FCPC方法得到的Ti^19＋离子的激发态能量的基础上,以单通道量子亏损理论（QDT）为依据,计算了这两个Rydberg系列的量子数亏损;将得到的量子数亏损作为输入,根据Rydberg公式又实现了对任意高激发态的能量的理论预言。     

具有共轭结构单元的有机二硫化物双硫键的结构及其电子性质的理论研究

在AUG-cc-pVDZ基组水平上,通过B3LYP密度泛函方法计算,预测了4类有机二硫化物体系的结构、电子亲合能、电离能及结构修饰对其性质的影响.计算表明,有机共轭硫化物中的S—S键具有良好的过剩电子储存能力,过剩电子进入σ*S—S反键轨道,可以形成稳定的两中心三电子双硫键([S∴S]-).强吸电子基团—NO2的存在对低能空轨道能级有一定的影响,但σ*S—S反键轨道在大多数情况下都是储存过剩电子的低能前线轨道.这种特殊的三电子双硫键性质及其结构修饰效应,对提升有机二硫化物体系作为电池正极材料的性能具有重要意义.