相对论平均场对Λ超核的性质研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iloveshe1987
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相对论平均场理论最早是由Walecka等人在上世纪70年代,基于Yukawa提出的介子场理论发展起来的一种有效场理论。近40年来,相对论平均场理论已经做了很大发展,并在研究核结构,核天体性质等方面取得了非常重要的成功。在原子核中嵌入一个或多个Λ超子,就构成了Λ超核,对Λ超核的研究可以对YN(超子-核子)和YY(超子-超子)相互作用有更进一步的认识。对于超核态的微观描述的理论模型有:1)Brückner-Hartree-Fock模型,2)Fermihypernetted chain方法,3)相对论平均场模型(RMF)等等。其中RM方法用很少的几个参数可以得到很好的结果,Glendenning第一次把相对论平均场用来描述包含超子的物质的状态方程。  由于相对论平均场模型是一个参数模型,这些年来一直有很多不同的参数被提出。这些参数有NL-SH,NL3,TMA,TM1,DD-ME1,DD-ME2,NL3*,FSU,IU-FSU等等。FSU参数是由Todd-Rutel等人于2005年提出,这个参数里面新加入了一个同位旋标量介子和矢量介子的耦合项,这一项能够软化高密度下的对称能。  同时,在Λ超核中,由于超子是电中性粒子,也没有同位旋,Λ超子只通过σ和ω介子与核子发生相互作用,对于多Λ超核,超子与超子之间也会通过奇异介子σ*以及φ介子相互作用。Jennnings首次提出在Λ超核中考虑一项Λ与ω介子的张量耦合,这一项对于Λ超子的自旋轨道劈裂会带来重要影响。对于Λ超核,张量耦合的加入能引起超子的自旋轨道劈裂减小,得到与实验观测一致的结果。  这本论文中,我们用相对论平均场理论研究Λ超核的性质。在研究中我们采用FSU参数,并考虑了Λ与ω介子的张量耦合项,来处理一些典型的球形核,比如16ΛO,40ΛCa,48ΛCa,89ΛY,139ΛLa,208ΛPb等等。首先我们研究了超子在这些超核中的基态和其他轨道能级态的结合能,并将计算结果与NL3,NL3*的计算结果做对比,理论结果显示对于这些球形的Λ超核FSU参数能给出与NL3和NL3*一样好的描述,计算结果与实验值符合得非常好。  其次我们研究了Λ与ω介子的张量耦合项对Λ超核中超子性质带了的影响。我们对16ΛO超子的自旋轨道劈裂的计算结果与实验值在误差范围内是符合的,并且我们通过对标量势,矢量势,自旋轨道势的计算,分析了Λ与ω介子的张量耦合项能使超子的自旋轨道劈裂减小的原因,同时通过对超子结合能的考查,指出了张量耦合不仅能使超子的自旋轨道劈裂减小,还能使超子的基态能级降低,以及引起Λ超子的能级翻转现象。  最后我们计算了由于Λ超子的加入,对核芯性质带来的影响。通过对质子方均根半径,中子方均根半径,电荷方均根半径,核子能级,以及密度分布的计算表明,超子的介入,使得核子的结合能有所增加,同时对我们所分析的这些球形核而言,超子的加入对质子方均根半径,中子方均根半径的影响是比较小的。  这篇论文由两部分组成:第一章为加入超子之后的相对论平均场理论框架。第二章用相对论平均场理论对Λ超核的性质进行研究。
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