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绪论1

第一章原子核的基本性质4

第一节 原子核的基本知识4

一、原子核的组成和大小4

二、原子核的质量和结合能6

第二节 原子核的能态及其特征量8

一、原子核的能态和原子核谱学8

二、自旋和统计10

三、原子核的磁矩13

四、原子核的电四极矩15

第三节 空间和时间的对称性17

一、空间反映、宇称17

二、时间反演19

第四节 同位旋对称性20

一、核力的电荷对称性和电荷无关性20

二、同位旋20

四、原子核理论中的同位旋不变性问题22

三、原子核的同位旋22

第五节 核子-核子相互作用24

一、核子-核子相互作用的若干实验结果及其分析24

二、介子交换势39

三、普遍的唯象核子-核子相互作用势41

参考文献45

第二章壳模型46

第一节 核模型的作用46

第二节 壳模型的实验依据47

一、核势阱50

二、单粒子能级51

三、自旋-轨道耦合53

四、壳层间距57

五、通用的单粒子核势阱58

六、单粒子壳模型的某些应用59

第四节 独立粒子壳模型62

一、组态和组态混合63

二、大容量壳模型计算68

三、Hartree-Fock自洽场72

第五节 准粒子模型和对关联73

一、原子核中的对关联观象73

二、核的超流模型75

三、超流模型的若干应用80

参考文献86

第三章集体模型87

第一节 引言87

第二节 液滴的振动90

第三节 球形核的表面振动94

一、表面振动的描述94

二、偶偶核的振动谱97

三，均方形变因子98

第四节 变形核的普遍理论和偶偶核的能谱100

一、变形核的普遍理论100

二、变形偶偶咳的能谱、振动-转动相互作用103

三，非轴对称核的能谱109

第五节 相互作用玻色子模型(IBM)113

一、模型的建立和基本假设113

二、IBM的哈密顿量115

三、动力学对称性及三种极限115

四、模型的发展125

参考文献125

第四章变形壳模型127

第一节 综合模型概念127

第二节 弱耦合模型128

第三节 强耦合模型130

一、强耦合模型的一般描述130

二、变形壳层结构132

三、奇变形核的能谱142

四、柯里奥利力144

第四节 原子核的高自旋态148

一、高自旋态的特点148

二、回弯现象150

三、高自旋态的回弯和晕转带的机制研究、推转模型153

第五节 综合模型中的若干物理量158

一、核磁矩159

二、电四极矩160

三、转动惯量164

参考文献168

第六章原子核的电磁相互作用与γ跃迁170

第一节 引言170

一、跃迁几率与末态能级密度的一般讨论170

二、关于原子核与电磁场相互作用的一般讨论172

第二节 电磁场的平面波解175

第三节 电磁场的球面波解179

第四节 电磁场的量子化183

第五节 原子核的γ跃迁几率183

第六节 原子核γ跃迁的选择定则190

一、自旋和宇称的选择定则190

二、同位旋的选择定则192

第七节 γ跃迁与核结构195

一、单粒子模型的电磁跃迁及Weisskopf估计196

二、表面振动模型中的电磁跃迁203

三、集体转动与电磁跃迁206

四、关于核芯激发模型及其参数化方法209

第八节 γ跃迁中的角分布与角关联212

一、辐射场的多极展开212

二、γ辐射的角分布214

三、级联γ跃迁中的角关联217

四、混合跃迁的角关联221

五、粒子-γ角关联225

第九节 内转换和内电子对产生230

参考文献236

第六章β衰变和弱相互作用237

第一节 引言237

一、β衰变的类型237

二、自然界的相互作用237

三、研究β衰变的意义238

一、流-流相互作用239

第二节 β衰变的相互作用形式239

二、跃迁弱流的形式及可能的哈密顿量242

三、弱哈密顿量的普遍形式243

第三节 β跃迁的分类和选择定则246

第四节 容许跃迁251

一、跃迁几率和β谱形252

二、电子-中微子角关联256

三、fT1/2值及耦合常数259

第五节 极化原子核的β衰变和电子、中微子的极化262

一、极化60Co实验264

二、二分量中微子理论264

三、中微子的极化267

四、β粒子的极化269

第六节 极化中子的衰变和β衰变中的时间反演不变性272

一、时间反演不变性及其对耦合常数的要求272

二、CPT定理273

三、极化中子的β衰变274

四、β衰变相互作用小结277

第七节 禁戒跃迁278

一、源的速度效应与推迟效应278

二、禁戒跃迁的谱形279

三、关于赝标量相互作用281

第八节 原子核矩阵元282

一、镜象核衰变的矩阵元282

二、变形核的β跃迁286

参考文献288

第七章核反应的基本概念290

第一节 运动学和守恒定律290

一、核反应概念290

二、能量守恒291

三、动量守恒291

四、质心坐标系和实验室坐标系292

第二节 截面及其测量296

一、核反应截面296

三、截面的实验测量298

二、激发曲线298

第三节 核反应机制301

一、复合核过程和直接反应303

二、复合核共振305

三、反应时间306

四、能谱307

五、分支比308

六、角分布的特征308

参考文献309

第八章核反应的量子力学描述311

第一节 波函数和截面311

一、波函数的形式311

二、微分截面314

第二节 薛定锷方程314

一、薛定锷方程的耦合方程形式315

二、势散射薛定锷方程的积分方程形式316

三、玻恩近似和扭曲波玻恩近似317

四、普遍的碰撞积分方程318

第三节 分波分析319

一、分波的意义319

二、分波展开320

三、入射波和出射波321

四、截面的分波表达式322

第四节 S矩阵理论322

一、S矩阵的定义322

二、S矩阵的基本性质323

三、S矩阵和截面的关系326

第五节 S矩阵理论的若干应用327

一、弹性散射和非弹性过程截面的关系327

二、势散射的相移分析329

三、总截面和光学原理330

四、库仑作用效应331

第六节 有自旋粒子的碰撞333

一、自旋和道自旋333

三、散射波函数和散射矩阵335

二、有自旋时的碰撞道335

四、核反应中的角分布336

五、截面和逆反应337

第七节 散射的经典和半经典描述339

一、粒子的经典弹性碰撞339

二、半经典近似342

三、冲量近似344

参考文献346

一、分波和强吸收347

第九章黑体模型和光学模型347

第一节 黑体模型347

二、衍射和强吸收散射350

三、非弹性散射的强吸收353

第二节 光学模型356

一、引言356

二、中子载面中的宽共振357

三、光学模型截面的计算360

四、光学势阱参数367

五、实验测量结果的光学模型分析及光学模型的应用373

六、光学模型的进展378

参考文献381

第十章直接反应382

第一节 直接反应的半经典描述382

第二节 微扰理论和玻恩近似383

一、平面波玻恩近似383

二、扭曲波玻恩近似385

第三节 多步过程和强耦合404

参考文献412

第十一章复合核反应413

第一节 复合核413

第二节 核反应的共振现象414

一、共振现象的产生415

二、单能级共振公式(B-W公式)419

三、中子截面的共振425

四、共振参数的统计分布428

一、有效截面按共振能级的统计平均431

第三节 复合核的连续区描述431

二、复合核的形成和衰变433

三、H-F理论的改进437

四、复合核衰变的蒸发模型441

第四节 低能区的光学模型和强度函数447

第五节 ?矩阵理论450

一、?矩阵理论450

二、?矩阵理论的应用455

第六节 涨落现象461

第七节 中间结构和平衡前反应467

一、核反应中的中间结构和门槛态467

二、激子模型469

三、原子核反应的多步理论472

参考文献475

第十二章若干其它核反应477

第一节 原子核大小和核物质分布477

一、库仑散射和卢瑟福公式477

二、原子核的电荷分布480

三、原子核物质密度分布486

第二节 同位旋相似态488

一、同位旋多重态488

二、电荷交换反应中的同位旋相似态489

三、Lane方程490

四、相似态共振493

五、相似态共振的精细结构498

第三节 巨多极共振501

一、巨多极共振的实验现象501

二、巨共振的核反应机制512

三、巨共振的衰变516

第四节 核反应中的极化519

一、极化观象519

二、极化的量子力学描述522

三、极化和若干相互作用530

参考文献538

第一节 概述541

第十三章重离子核反应541

一、碰撞参量和重离子核反应的分类542

二、重离子相互作用势543

三、反应总截面546

第二节 库仑激发547

一、一般概述547

二、激发截面549

三、多重激发550

四、在库仑场中的形变和敲碎552

第三节 弹性散射553

一、散射截面的振荡结构和重离子反应的强吸收及强库仑相互作用的特性553

二、中间结构与准分子态558

三、背散射现象和弹性转移反应559

第四节 转移反应562

一、转移反应的截面和角分布563

二、Q窗效应565

第五节 深度非弹性散射568

一、实验情况569

二、经典描述573

三、动能耗散与各物理量的弛豫575

四、经典的摩擦模型577

五、唯象的输运理论580

六、含时间的Hartree-Fock理论(TDHF)584

第六节 全熔合反应585

一、全熔合截面586

二、全熔合的限制590

三、超重元素594

四、复合核的退激发595

参考文献598

附录599

附录AC-G系数和Racah系数600

附录B 刚体转动和转动矩阵606

附录C 张量算符610

附录D 狄喇克方程613

附录E 核素性质表622

附录F 常用物理常数630