对超重核基态性质的系统性研究 - 原子核物理评论.PDF

第 2l卷 第 3期 原 子 核 物 理 评 论 V01．21，No。3 2004年 9月 NuclearPhysicsReview Sep．，2004 文章编号：1007--4627(2004)03--0203--04 对超重核基态性质的系统性研究 张鸿飞。，左 维 。，任秀宰。，周小红。，李君清 。 (1兰州重离子加速器国家实验室原子核理论中心，甘肃 兰州 730000； 2中国科学院近代物理研究所，甘肃 兰州 730000) 摘 要：对有限力程小液滴模型计算的质子数 Z__--1O1—13O超重核 同位素链核的基态性质进行 了 系统的分析 ，通过对这些同位素链 中处于裂变稳定线上核 的平均结合能、四极形变、单质子分离 能、双质子分离能和 a衰变能等性质的系统研究，显示 了质子数Z_--108，114，126和 中子数 N一 162，180，196时壳幻数的存在，同时可以看到 Z：127之后超重核的基态性质还需要进一步研究。 关 键 词 ：有 限力程小液滴模型；裂变稳定线；平均结合能；质子分离能；a衰变能 中图分类号 ：O571．6 文献标识码：A 1 引言 2 对 FRDM 计算结果的分析和讨论 近年来 ，超重元素 Z_--1O8一l16的合成[11]开 2．1 裂变稳定线及稳定核核素图的确定 辟了核物理研究的新领域，对超重核合成和性质的 有许多物理量可以标志原子核的稳定性 ，其中 理论研究也取得 了一系列成果[1 ]。虽然在重核 有p稳定线(具有相同质量数A 的原子核中，有最 区，随着原子序数 z的增加 ，库仑力 的增加使原子 大平均结合能的那个核具有 p衰变的最小 值 ， 核裂变位垒迅速 降低，导致原子核不稳定易于裂 即对 p衰变最稳定的核的连线)和裂变稳定线 (对给 变。但是 ，基于 Strutinsky壳修正方法 ，原子核壳 定 z的原子核具有每核子最大平均结合能的核相 模型理论预言了在。∞Pb以后 的下一个双幻核大概 应于裂变的最小Q 值，即对裂变最稳定的核的连 在质子数z—l14—126，中子数 N一184，并存在一 线)。实验表明Cis]：在锕系核区，当Z≤100时最稳 个超重核稳定岛。在此理论预言的激励下，迄今在 定核位于 B稳定线。当Z~100时，开始从p稳定线 Z：100号元素以上已人工合成了16个新元素．在 偏 向裂变稳定线。对 Z≥】O6，所有最稳定核都位于 这些实验和理论成果的鼓舞下，许多国际知名的核 裂变稳定线．在这里分析 的超重核范 围为 z一 物理实验室都在竞相合成新的超重核．所 以对超重 1O1—13O，所以裂变稳定性优先于 p衰变稳定性。 核性质的理论研究显得十分重要。有限力程小液滴 我们通过 比较 z：1O1—13O同位素链上 的每核子 模型(FRDM)[1 8]的计算结果符合了所有 已知核 平均结合能大小的办法 ，确定 了稳定核的核素 图， 的实验数据 ，对远离 p稳定线核以及超重核 的性质 如 图 1所示。图中，黑圆点表示每条同位素链上具 都给出了很好的预言。本文以研究超重核的壳效应 有最大平均结合能的原子核 ，黑圆点所在的这条线 及寻找所谓 “稳定岛”为 目的，对 FRDM计算的z一 称为裂变稳定线 ，认为这些核是 Z=1O1—13O各条 1O1—13O同位素链 中处于裂变稳定线上核 的平均 同位素链上 的最稳定核。以这条裂