Lambda超核的相对论平均场研究

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自1953年第一例Lambda超核发现以来,Brookhaven,CERN和KEK等实验室均致力于Lambda超核的研究,并积累了大量的实验数据。由于超子含有奇异量子数,它可深入原子核的内部,是研究核结构的极好探针,所以超核为研究完全的介子和重子味SU(3)八重态性质提供了唯一的实验室。由于超核和同位旋核均处于很深的非微扰低能量动量区域,所以仍然可以用介子和重子自由度进行描述。因此这种研究打破了原子核只能由中子和质子组成的观念,揭示了原子核中除了中子和质子之外甚至还包括了一个或多个Lambda超子,为核物理开辟了新的研究领域—超核物理。论文在相对论平均场理论框架下,结合已有的实验数据,研究了有限核中的Λ超子-核子有效相互作用,Λ超子-超子有效相互作用,在比较大的质量数范围内系统、自洽地计算了单、双Λ超核的各种性质,并取得了新的研究结果:(1)给出了包括超子在内的核多体束缚系统的有效拉氏量密度,在考虑了平均场近似后,推导出了核子、超子的Dirac运动方程,介子、光子的Klein-Gordon方程;以理论模型为基础,编写了新的计算机程序,用于数值运算;(2)计算了不同单、双Λ超核的总束缚能、超子与核子的单粒子能级、均方根半径和电荷密度分布;给出了反映ΛΛ相互作用强度的结合能;考察了超子对原子核核心的影响,计算了超核的重排能,从计算结果中发现,在加入Λ超子后原子核的各种性质均发生了改变,原子核本身产生了收缩效应;(3)计算了不同超核中Λ超子的自旋-轨道能级劈裂,给出了不同超核中Λ超子的自旋-轨道耦合势,解释了Λ超子的弱自旋-轨道耦合;(4)给出了重子的标量势、矢量势和超子的张量势,发现超子在核中的束缚势阱深度近似为核子的一半。
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