径向基函数方法在原子核质量预言中的应用

结合径向基函数方法,我们将常用的几种原子核质量模型的精度提高了约10％～40％.留一交叉验证与AME03-11测试表明径向基函数方法是一种非常强大并且实用的工具.考虑径向基函数修正后,原子核质量模型能够更好地描述实验新测量原子核质量的数据.这一工作对于核天体物理、超重核合成及原子核对称能等方面的研究具有很高的应用价值.     

原子核物理的新发展

概述了原子核物理发展简况,着重介绍了21世纪前期核物理发展趋势,即超相对论重离子碰撞研究、原子核内强子和夸克自由度研究、原子核高自旋研究、超重元素合成和放射性核束物理等领域的前景.最后,简要介绍了北京大学技术物理系在原子核物理研究中的部分贡献.     

利用重离子核反应的碎片截面测量极度丰中子核的对称能

<正>对称能是原子核形成中的重要约束量.丰中子核的对称能对于中子滴线的位置(新同位素产生)、中子皮厚度、低密度核结构和性质、天体物理研究等等具有重要意义.利用重离子核反应产生碎片的截面可以很好地提取丰中子核对称能.但目前这种方法要对多个炮弹碎裂反应进行测量.基于一个修改的Fisher模型(modified Fisher model,MFM),利用单个炮弹碎裂反应即可从其碎片截面提取极度丰中子核的对称能,极大地节约实验测量工作量.     

原子核结构研究的一些重要历史回顾与几个热点问题

文章回顾了原子核物理研究中的几个重要里程碑.首先介绍了原子核的发现与组成,并概括了基于这些发现所进行的包括原子核质量与半径在内的粗块性质的研究,以及原子核壳层模型的建立.随后,从原子核壳层模型出发,总结了自旋对称性和赝自旋对称性等原子核微观结构的相关研究.作为核结构研究的重要领域之一,文章详细回顾了近半个世纪以来对于转动原子核的研究.最后结合21世纪核物理面临的机遇和挑战,对当前核物理的研究热点和重要课题进行了简要介绍.     

原子核和强相互作用物质的相变

简要回顾了原子核和强相互作用物质的相结构及相变研究的现状。说明原子核和强相互作用物质的相结构和相变的研究是原子核物理、粒子物理、天体物理、宇宙学和统计物理等领域共同关心的重要前沿领域,到目前为止已取得重大进展,但无论是具体实际问题还是研究方法等都需要进一步系统深入研究。     

相对论准粒子无规相位近似对原子核β衰变寿命的研究

原子核β衰变寿命是原子核的重要性质之一,对核物理、核天体物理以及粒子物理的研究都具有重要影响.本文简要回顾了近年来相对论准粒子无规相位近似(QRPA)对原子核β衰变寿命的研究进展.首先介绍了研究β衰变寿命的重要性以及计算β衰变寿命的理论模型,随后给出了计算β衰变寿命的Fermi理论.然后,详细介绍了相对论QRPA研究原子核β衰变寿命的最新进展,特别关注于同位旋标量道粒子-粒子剩余相互作用对研究原子核β衰变寿命的影响,并介绍了相对论QRPA预言的β衰变寿命对快中子俘获过程丰度分布的影响.最后给出总结与展望.     

核数据评价与建库研究

核数据是描述原子核基本性质以及原子核与其他粒子发生相互作用的核参数的总称,是核科学发展的基础数据,是连接核物理基础研究与核工程以及核技术应用的重要桥梁,是核物理研究的一个重要分支学科.本文首先简要说明了核数据的内涵、种类和用途;然后对中子核反应实验数据库、核数据评价的关键流程以及国际上几个主要的评价核数据库情况进行了简单的介绍;之后对我国核数据评价与建库工作研究的起步与发展历程、国际主要核数据组织的活动以及目前国际核数据研究的发展趋势进行了评述;最后探讨了我国核数据评价与建库研究工作需要重点关注的问题以及未来我国核数据工作可能的发展方向.     

原子核物理学的进展

(一) 原子核物理学研究的是原子核的性质、结构相互作用以及它们组成分间的相互作用力表现的规律。在核内的相互作用是来自基本粒子间的相互作用,夸克、胶子等等。但是在原子核内还存在着只在客观物质才表现出来的集体的相互作用。原子核的基本问题涉及广泛的范围,有强、弱、电三种作用,从微观尺度上的核力直到宇宙的大尺度的结构。原子核物理研究强相互作用的多体问题,并研究有关对称性等基本理论的实验的检验。原子核物理在天体物理和宇宙论中起重要作用。在70年代,曾经发现一些新的运动形态,如巨单极的发现(这是和核物质压缩度相联系的),△激发的发现(即核内核子处在某种激发态,称为△的激发态)等等。高能电子的散射表明核内存在着某些介子或     

封面说明

正本期出版了"核数据专题".核数据是核科学发展的基础数据,是连接核物理基础研究与核工程及核技术应用的桥梁.本专题从核数据基础研究、核数据测量评价建库以及宏观检验等方面对我国核数据相关工作做了详细的介绍.封面图片展示的是中子辐射俘获截面测量使用的BaF_2探测器阵列以及基于测量结果的评价核数据示意图.     

奇特原子核电荷半径的理论研究进展

电荷半径是描述原子核基本性质的可观测量之一,对于奇特原子核电荷半径的精确描述是核物理实验和理论研究的前沿课题．影响原子核电荷半径大小的因素有很多,例如形变、对关联、壳闭合效应等,因此需要发展一个统一的理论模型．对于奇特原子核电荷半径的精确描述,一方面可以更深层次地揭示核子-核子有效相互作用,对理论模型参数进行约束;另一方面,可靠的电荷半径数值作为输入参量,对核天体演化研究具有重要意义．本文简要介绍关于奇特原子核电荷半径的理论研究进展,分析了不同理论模型对电荷半径的壳效应和奇偶效应的描述;结合Ca和Rb同位素链电荷半径的变化趋势,分析指出中子-质子关联和自旋-轨道相互作用在精确描述原子核电荷半径中起到了很重要的作用．      

First mass measurement of short-lived nuclides at HIRFL-CSR

Recent commissioning of the HIRFL-CSR has demonstrated its ability to perform direct mass measurement for short-lived nuclides. Projectile fragments produced by the 78Kr ions at 481.88 MeV/u were separated with the new radioactive beam line in Lanzhou （RIBLL2）, and injected into and stored in the experimental storage ring （CSRe）. By operating the CSRe as an isochronous mass spectrometry, a typical mass resolution around 2.0×10？5 has been achieved. The masses for 63Ge, 65As and 67Se were measured for the first time. The measured masses are compared with theoretical predictions and the location of the proton drip-line for As isotopes is discussed. The implication of the 65As mass in the astrophysical rapid proton capture process has also been addressed.     

Towards the drip lines of the nuclide landscape

In the paper we review the recent progress of studies in unstable nuclei,mainly affiliated with the facilities of radioactive ion beams in China,including both experimental and theoretical aspects of researches.Many experiments for reactions,decays and structures have been performed targeting better understandings of properties of unstable nuclei.Special experimental measurements related to nuclear astrophysics have been done to seek insights into the processes of syntheses of elements in the universe.Theoretical calculations have provided many useful predictions on the behaviors of unstable nuclei,with model developments.Studies covered many mass regions from light to superheavy nuclei,giving plenty of information about the structures of unstable nuclei,towards the limits of existence of atomic nuclei.     

加速器质谱学研究工作进展

本文描述中国原子科学研究院加速器质谱学近来的研究工作进展，建立测定长寿命核素＾１０Ｂｅ，＾２６Ａｌ，＾３６Ｃｌ，＾７９Ｓｅ和＾１２９Ｉ的实验方法及其应用研究。     

超重新核素合成研究进展

随着重离子加速器和放射性核束装置的发展,人们对于核物理的研究不再仅仅局限于稳定核,更是将研究对象扩展到一些极限条件,比如探索原子核高温高密极限、自旋极限、同位旋极限,以及电荷和质量极限等．对于探索电荷和质量极限而言,如何合成长寿命超重核、是否存在“超重稳定岛”以及如何研究超重原子核的性质,成为当前核物理学研究的前沿领域．本文回顾了超重核的产生机制、定义和衰变模式,详细介绍了国内外关于超重核合成的现状和研究进展．其中包括理论上和实验上合成超重核素最新研究进展,重点针对重离子熔合反应和多核子转移反应研究情况展开讨论,并简介了国际上核科学大装置未来开展超重核研究的计划．同时,对北京师范大学参与93号超铀新核素223,224Np的合成情况进行了评述,并针对近年来合成Z=119和120超重核素的最新研究进行了总结展望．      

核素在引力常数减小过程中的放射性衰变

推动地球板块运动、地震及火山活动的动力机制,地球圈层及岩石结构的形成,以及地球资源和能源等,是当代地球物理急待解决的问题.依据引力常数变化对核素的作用,以及核物理基本原理,建立起了一个核素结构随引力常数变化的动态核力模型,此核力模型与宇宙天体的演化过程密切相关且同步.此模型对上述多方面存在问题的解决,作了合理的解释.通过引力常数减小而产生的地球结构能释放的论证,求证出核素放射性衰变是地球结构能的释放方式;论证及量化计算了地幔岩石化学结合能是对于地球结构能释放或核衰变能的吸收;证明了引力常数减小对宇宙宏观与原子核微观作用的内在一致性或宏观与微观的统一性;得出了原子核结构的稳定和非稳定性具有相对性的结论.       

环境核辐射污染及防治对策

探讨了环境放射性核素污染的特点，扼要介绍了核污染的主要来源及防治原则．根据亲身 体验介绍了西方发达国家防止核污染的做法现状，分析了我国防治核污染的形势及存在 问题，探讨了我国防治核污染的对策及建议。     

Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei

Superheavy nuclei represent the limit of nuclear mass and charge; they inhabit the remote corner of the nuclear landscape, whose extent is unknown. The discovery of new elements with atomic numbers Z > or = 110 has brought much excitement to the atomic and nuclear physics communities. The existence of such heavy nuclei hangs on a subtle balance between the attractive nuclear force and the disruptive Coulomb repulsion between protons that favours fission. Here we model the interplay between these forces using self-consistent energy density functional theory; our approach accounts for spontaneous breaking of spherical symmetry through the nuclear Jahn-Teller effect. We predict that the long-lived superheavy elements can exist in a variety of shapes, including spherical, axial and triaxial configurations. In some cases, we anticipate the existence of metastable states and shape isomers that can affect decay properties and hence nuclear half-lives.     

The limits of the nuclear landscape

In 2011, 100 new nuclides were discovered. They joined the approximately 3,000 stable and radioactive nuclides that either occur naturally on Earth or are synthesized in the laboratory. Every atomic nucleus, characterized by a specific number of protons and neutrons, occupies a spot on the chart of nuclides, which is bounded by 'drip lines' indicating the values of neutron and proton number at which nuclear binding ends. The placement of the neutron drip line for the heavier elements is based on theoretical predictions using extreme extrapolations, and so is uncertain. However, it is not known how uncertain it is or how many protons and neutrons can be bound in a nucleus. Here we estimate these limits of the nuclear 'landscape' and provide statistical and systematic uncertainties for our predictions. We use nuclear density functional theory, several Skyrme interactions and high-performance computing, and find that the number of bound nuclides with between 2 and 120 protons is around 7,000. We find that extrapolations for drip-line positions and selected nuclear properties, including neutron separation energies relevant to astrophysical processes, are very consistent between the models used.