论文部分内容阅读
原子核质量的实验测量与理论计算一直都是核物理研究的热门课题。经过一代又一代物理学家们的努力，实验上已经测量质量的原子核大约有2400个，而理论预言还有约5000个原子核的质量等待实验测量。计算原子核质量的模型有很多种，如微观模型，宏观-微观模型，唯象模型，壳模型，核子相互作用模型等，其中最具代表性的是宏观-微观模型（如Weizs(a)cker-Skyrme核质量模型）。WS*核质量模型计算出来的2149个已知原子核质量的方均根偏差为0.441MeV，同时参数只有13个。该模型的精确度较高并且计算耗时较小，因此基于WS*模型研究参数的不确定性具有一定的意义。通过对WS*模型参数的不确定性的研究，了解WS*模型各参数的物理意义，探究参数对质量公式的影响以及各参数之间的关联，对于进一步完善核质量公式具有重要的学术意义。 本论文首先对WS*改进型原子核质量公式的预言能力作进一步检验。我们首先计算了2016年原子核质量表(AME2016)中相对于AME2003的270个新核素的质量，通过比较FRDM模型，WS模型以及WS*模型的计算结果，我们发现，WS*模型得到的方均根偏差最小，为:0.589MeV，说明该模型的预言能力较强。 另外，我们研究了WS*模型参数的不确定性以及参数之间的相关性。对WS*模型的十三个参数逐一研究，发现对修正项系数apair，单粒子势阱深度V0以及自旋轨道势系数λ0的参数不确定性较大。通过研究2149个已知核质量的方均根偏差随任意两个参数的改变，计算任意两个模型参数之间的皮尔逊相关系数，我们发现宏观参数之间相关性较强，而宏观参数与微观参数之间以及微观参数之间的相关性相对较弱。同时我们还研究了原子核质量计算值的统计误差。我们发现AME2003中核质量的实验测量值以及AME2016中的测量值与WS*理论预言值的偏差均落在误差范围内，这说明了我们得到的13个参数的标准差是可靠的。在丰中子核区域，幻数核以及极端丰中子超重核区域的原子核，它们的质量计算值的统计误差比较大。对于极端丰中子核，对称能相关的两个参数csym和κ引起很大的质量不确定性。对于轻核以及幻数核，r0的影响比较大，而对于比较重的形变核，g1和g2的影响显著。这说明，对不同的原子核，最敏感参数也会有所不同。这些结果对于进一步研究WS*核质量公式的统计不确定性有着重要的意义。