相对论平均场理论对Λ超核和奇特Λ超核的研究

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该论文主要对Λ超核进行理论研究,给出单、双Λ超核的系统性质,探讨奇特超核的各种有趣现象,如预言巨中子晕超核,单、双Λ超子晕核以及多Λ超核的极限边界等.虽然对单Λ超核基态性质的理论研究已有很多,但为了给出多Λ超核的合理研究基石,我们首先用相对论平均场理论重现了实验上的各种单Λ超核性质.结合单Λ超核的实验数据,研究了核介质中的超子-核子有效相互作用.通过符合意态<13><,Λ>C超核的超子实验结合能,给出5组超子-介子有效相互作用参数.利用这些参数对质量数从9到208的单Λ超核进行了系统计算,得到的结果与实验值相符.依据丰中子核的中子皮厚度和中子量半径之间的关系,选取不同参数,计算了超核中的重子分布半径和中子星性质,发现<208><,Λ>Pb中的核子和电荷分布半径几乎不受超子-介子耦合常数的影响,而超子的分布半径对超子-介子耦合常数的变化很敏感,随着耦合常数比值的增大而增大.另外,耦合常数对中子星最大质量和半径的影响也很大.得到超核的超子分布半径和中子星的关系:中子星最大质量和超子分布半径近似成正比;在中子星质量不变的情况下,随着超子分布半径的增大,中子星半径也增大.这样只要实验上精确测量出超核的超子分布半径,就可以给出子星结构的重要信息.对Λ超核实验事例极其稀少,该文在不引入任何顶角调节的情况下,用前面得到的参数组在相对论平均场理论框架下系统地研究了双Λ超核的超子结合能,超子束缚能和超子分布半径.计算结果与最新的实验数据相洽,同时给出了双重双Λ超核的预言.根据前面的超子-核子相互作用信息以及理论上对通常Ca同位素巨中子晕的预言,利用密度相关零程对力的相对讨论续谱Hartree-Bogoliubov微观理论模型,对偶中子数Ca同位素从质子滴线到中子滴线范围内的单Λ超核和双Λ超核基态性质进行了系统研究.通过对双中子分离能、中子密度分布、均方根半径、中子单粒子能谱、中子轨道占据数和连续谱贡献的分析后发现,Ca超核同位素中依然存在巨中子晕现象.与通常的原子核相比,由于超子提供的额外吸引力,中子滴线外推,具有巨晕特征的超核数目比正常核有所增中.超子-核子相互作用比核子-核子相互作用弱,超子的密度弥散通常要比核子的大,如果不考虑超子的衰变,应更易形成低密物质.遵循前面对超核内巨中子晕的研究,用相对论连续谱Hartree-Bogoliubov方法对超子晕进行了细致探讨.以C超核同位素为例,分析了各超核基态性质,包括超子密度分布、正则基下的单粒子能级、束缚能、超子分离能和半径等.根据超子弱束缚的1p3/2态、大空间的超子密度分布尾巴和小的超子分离能等证据预言了<15><,3Λ>C的单超子晕和<16><,4Λ>C内的双超子晕现象.
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